Em 2024, dois eventos de ondas gravitacionais, GW241011 e GW241110, chamaram atenção da comunidade científica. Captadas pelas redes LIGO-Virgo-KAGRA, essas detecções ocorreram a milhões de anos-luz da Terra e apresentaram spins incomuns nos buracos negros envolvidos, sugerindo a existência de buracos negros de segunda geração. Esses eventos fornecem uma oportunidade única para explorar não apenas a formação de buracos negros binários, mas também os princípios fundamentais da física, incluindo previsões da teoria da relatividade de Einstein.
As ondas gravitacionais, previstas por Einstein em 1916, são ondulações no espaço-tempo geradas por colisões extremamente energéticas, como a fusão de buracos negros. Hoje, detectores avançados tornam possível decifrar características detalhadas desses objetos distantes:
- Massas individuais dos buracos negros;
- Velocidade e direção de rotação (spin);
- Distância e energia liberada.
Fusões que desafiam expectativas
- GW241011: ocorreu a cerca de 700 milhões de anos-luz, envolvendo buracos negros de 17 e 7 massas solares, com o maior girando rapidamente;
- GW241110: detectado a 2,4 bilhões de anos-luz, com massas de 16 e 8 massas solares; o maior apresentava rotação oposta à órbita, fenômeno nunca observado antes.
Essas fusões apresentam características que indicam coalescências hierárquicas, ou seja, buracos negros formados a partir de fusões anteriores em ambientes densos, como aglomerados estelares.
Implicações científicas e testes da física fundamental
A análise detalhada do sinal gravitacional permitiu:
- Testar previsões da solução de Kerr para buracos negros em rotação;
- Observar harmônicos finos (“sobretons”) das ondas gravitacionais;
- Investigar limites de partículas hipotéticas chamadas bósons ultraleves, que poderiam extrair energia rotacional de buracos negros.
Estes resultados não apenas confirmam previsões de Einstein, mas também oferecem uma janela para novas leis da física, ainda além do Modelo Padrão.
O papel da colaboração internacional
A observação de GW241011 e GW241110 evidencia a importância de:
- Rede global de detectores avançados;
- Operação conjunta de LIGO, Virgo e KAGRA;
- Melhorias contínuas em sensibilidade e precisão de instrumentos.
A colaboração científica internacional permite que a comunidade astrofísica compreenda não apenas os mecanismos de fusão, mas também o comportamento dinâmico dos buracos negros em contextos extremos.
