Buracos negros podem ter um “cabelo” escondido, e cientistas descobriram como procurá-lo 

Fusão de buracos negros produz ondas gravitacionais detectáveis pela Terra. (Imagem ilustrativa: LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.).

Quando dois buracos negros se chocam, o encontro não termina no instante da fusão. O novo objeto formado passa por uma espécie de “toque final” cósmico, vibrando e emitindo ondas gravitacionais que desaparecem gradualmente.

Esse sinal, conhecido como ringdown, pode carregar informações muito mais interessantes do que apenas a existência da colisão. Segundo um novo estudo teórico, pequenas alterações nessa vibração poderiam indicar que existe algo escondido ao redor do buraco negro.

Na física, essa possível estrutura adicional ganhou um nome curioso: “cabelo de buraco negro”.

Uma assinatura escondida no eco da fusão

Pela descrição mais simples dos buracos negros na relatividade geral de Einstein, suas principais características externas podem ser determinadas pela massa e pela rotação. Por isso, qualquer alteração causada por matéria ou campos ao redor do objeto poderia produzir uma diferença detectável no sinal gravitacional.

É justamente essa possibilidade que os pesquisadores investigaram.

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Em vez de procurar diretamente a matéria que estaria próxima do buraco negro, a estratégia consiste em observar como ele vibra depois de uma perturbação. O padrão da onda contém duas informações especialmente importantes:

  • A frequência, relacionada à velocidade com que o sinal oscila.
  • O amortecimento, que indica quão rapidamente essa oscilação desaparece.

O ponto mais interessante é que essas duas características não necessariamente mudariam na mesma proporção caso houvesse matéria adicional ao redor do buraco negro.

O “cabelo” pode mudar a forma como o sinal desaparece

Como a matéria ao redor altera o sinal gravitacional dos buracos negros. (Imagem ilustrativa: Fala Ciência).

Para testar a hipótese, os pesquisadores acrescentaram uma pequena quantidade de matéria aos modelos de buracos negros e calcularam como isso alteraria suas chamadas frequências de modos quase normais, associadas ao ringdown.

Os resultados indicaram que a influência da matéria poderia depender de propriedades como sua pressão e distribuição nas proximidades do buraco negro.

Além disso, quando o objeto está girando, surge outra pista. A matéria ao redor pode modificar de maneira diferente o comportamento das ondas dependendo da relação entre a rotação do buraco negro e a direção do movimento da luz em sua vizinhança.

Assim, o sinal gravitacional poderia carregar uma espécie de impressão digital física daquilo que existe ao redor do objeto.

Uma nova forma de testar Einstein

O estudo também tem importância porque os buracos negros estão entre os ambientes mais extremos conhecidos. Neles, a gravidade distorce intensamente o espaço-tempo, tornando essas regiões especialmente interessantes para testar os limites das teorias atuais.

Se futuras observações encontrarem desvios consistentes em relação ao comportamento esperado para um buraco negro simples, isso poderá abrir diferentes possibilidades. A alteração poderia estar relacionada a matéria ao redor do objeto, a algum campo ainda não identificado ou até a uma descrição diferente da gravidade.

No entanto, há uma ressalva importante: os pesquisadores ainda não detectaram um buraco negro com “cabelo”. O trabalho apresenta uma estrutura teórica para prever como essa característica poderia aparecer nos sinais gravitacionais.

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O estudo por trás da descoberta

A pesquisa foi publicada em 7 de setembro de 2026 no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. A primeira autora é Ariadna Uxue Palomino Ylla, da Universidade de Nagoya.

O artigo desenvolve uma abordagem para calcular como diferentes formas de matéria adicional poderiam modificar as oscilações de buracos negros do tipo Schwarzschild e Kerr.

Por enquanto, portanto, o misterioso “cabelo” dos buracos negros permanece uma hipótese teórica. Mas a nova técnica oferece aos astrônomos algo valioso: uma previsão concreta sobre quais pequenas alterações procurar quando os detectores de ondas gravitacionais captarem os próximos grandes encontros cósmicos.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes