Pergunte a um astrônomo: Fusão de buracos negros supermassivos

Recebi uma pergunta sobre a fusão de buracos negros supermassivos que é muito interessante (“pergunte a um astrônomo”, IAG USP):

Partindo da ideia de que dois buracos negros supermassivos podem se colidir e fundirem em um único, pergunto: Caso isso acontecesse isso perturbaria a estrutura do espaço-tempo ao redor do evento certo? Caso houvesse um quasar que fosse alimentado por um desses buracos negros que se colidiram ele poderia aumentar o grau de perturbação deste evento caso entrasse no horizonte de evento do buraco negro originado?

Sim, a fusão de dois buracos negros perturba violentamente o espaço ao seu redor, através da geração de intensas ondas gravitacionais, num agitado balé gravitacional. Depois da fusão dos buracos negros, a geração de ondas gravitacionais intensas cessa e o que resta é um único buraco negro supermassivo cuja massa é a soma das massas dos dois buracos negros anteriores. Correspondentemente, o raio do horizonte de eventos corresponde à soma dos raios dos buracos negros anteriores. Os astrônomos têm observado vários sistemas que são candidatos a “sistemas binários de buracos negros supermassivos” no universo, no centro de algumas galáxias.

Caso um quasar — que é um buraco negro supermassivo voraz no seu centro de uma galáxia, ativamente almoçando uma grande quantidade de gás (um rodízio de churrasco cósmico para o buraco negro) — entrasse em rota de colisão com o buraco negro formado no processo descrito no parágrafo acima, este processo geraria por si só um sistema binário de buracos negros que passaria novamente a gerar fortes ondas gravitacionais. Tal evento culminaria na fusão destes objetos e formação de um buraco negro ainda mais massivo.

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One thought on “Pergunte a um astrônomo: Fusão de buracos negros supermassivos”

  1. Muito interessante, mas…
    Por que, após tantas buscas sobre fusões de buracos negros, encontro somente informações sobre o antes e o depois?
    Por que não sobre o durante, que é bem mais interessante?
    Se pensarmos um pouco, veremos que a fusão de buracos negros, embora possa acontecer muito rapidamente, não é instantânea.
    Se pudéssemos ver tal acontecimento em super hiper câmera lenta, poderíamos ver, talvez, coisas muito interessantes. Por exemplo:
    Imaginem o momento em que os buracos negros, espiralando um ao encontro do outro, intersectassem seus horizontes de evento, mas suas singularidades estivessem ainda fora dos horizontes de eventos um do outro. Teríamos, portanto, na região de intersecção dos horizontes, um plano onde a força gravitacional dos dois se anulariam. Um ponto de gravidade zero onde antes era uma região dentro do horizonte de eventos dos dois buracos negros.
    Qualquer coisa que estivesse exatamente sobre este plano, e na direção dele, poderia teoricamente escapar do buraco negro.
    Mas, suponhamos que dentro do horizonte de eventos de um buraco negro nada se mova tangencialmente ao centro, ou seja, qualquer coisa se mova na direção do centro do buraco negro, então podemos concluir que, no momento da fusão nenhum objeto se moverá na direção do plano de gravidade zero da intersecção entre os horizontes de evento, e portanto, nenhum objeto escapará de lá.
    Por outro lado, existe ainda a ideia da luz aprisionada no horizonte de eventos. Esta sim, poderia escapar no momento da fusão saindo pela tangente da circunferência formada pelo plano. Neste caso, poderíamos ver um ponto de luz se dividindo em dois pontos de luz que se afastam a medida que os buracos negros se fundem.

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