Um dos maiores enigmas da física moderna acaba de ganhar uma confirmação impressionante. Em janeiro de 2025, o observatório LIGO registrou o sinal mais nítido já detectado da fusão de dois buracos negros, localizados a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. Esse evento, denominado GW250114, não apenas revelou detalhes inéditos sobre massas e rotações desses colossos cósmicos, mas também confirmou uma previsão feita por Stephen Hawking em 1971: a área total dos buracos negros nunca diminui.
- Data da detecção: 14 de janeiro de 2025
- Evento observado: fusão de dois buracos negros entre 30 e 40 massas solares
- Resultado final: buraco negro com cerca de 63 massas solares
- Área calculada: aumento de 240 mil km² para 400 mil km²
- Publicação científica: Physical Review Letters, com mais de 1,7 mil autores
Ondas gravitacionais como mensageiros invisíveis
As ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo geradas por movimentos acelerados de astros massivos. Elas viajam à velocidade da luz, comprimindo e esticando o espaço em sua passagem. Embora previstas por Einstein há mais de um século, sua detecção só foi possível em 2015, graças a avanços tecnológicos capazes de medir oscilações menores que um átomo.
A analogia mais simples é imaginar uma pedra lançada em um lago: as ondas se propagam a partir do impacto. No caso cósmico, a colisão de buracos negros gera perturbações que chegam até nós, mesmo que sua intensidade seja trilhões de vezes menor que o tamanho de um próton.
Tecnologia que tornou possível a descoberta
O segredo para detectar essas oscilações está na interferometria ótica a laser, técnica que sobrepõe feixes de luz para medir variações minúsculas. O LIGO, com braços de 4 km, funciona como um interferômetro de Michelson, capaz de registrar mudanças ínfimas quando uma onda gravitacional atravessa o espaço-tempo.
Essa precisão foi ampliada nos últimos anos com avanços em engenharia quântica, permitindo que o sinal GW250114 fosse três vezes mais forte que o primeiro já registrado, o GW150914. Essa melhoria na relação sinal-ruído abriu caminho para análises mais detalhadas da fusão.
A confirmação do teorema da área
Ao calcular as superfícies dos buracos negros antes e depois da fusão, os cientistas verificaram que a área aumentou significativamente. Esse resultado confirma o teorema da área dos buracos negros, proposto por Hawking, com nível de confiança de 99,999%. Trata-se de uma evidência robusta de que, ao se fundirem, esses objetos não apenas somam suas massas, mas expandem sua área de forma irreversível.
A próxima fronteira será a detecção de ondas gravitacionais de baixa frequência, invisíveis para interferômetros terrestres. Para isso, NASA e ESA desenvolvem o projeto LISA (Laser Interferometer Space Antenna), que colocará três naves em órbita formando um triângulo de milhões de quilômetros. Essa iniciativa permitirá observar fusões de buracos negros supermaciços e sistemas binários ultracompactos, ampliando ainda mais nossa compreensão do Universo.
