Em setembro de 2020, a colaboração LIGO / Virgo, uma grande equipe de cientistas trabalhando em diferentes universidades em todo o mundo, anunciou que havia detectado a maior occorrência dos sinais binários de ondas gravitacionais massivas observados até o momento, que eles chamaram de GW190521. Em um artigo publicado na Physical Review Letters, eles exploraram a hipótese de que esse sinal foi produzido pela fusão de dois buracos negros, com pelo menos a massa do componente primário na lacuna de massa prevista pela teoria da supernova de instabilidade de par.
Pesquisadores da Université de Genève, Technion, Sapienza University e INFN examinaram recentemente os dados do LIGO / Virgo e exploraram uma explicação alternativa para o evento GW190521. Em seu artigo, também publicado na Physical Review Letters, eles consideraram especificamente a possibilidade de que o evento GW190521 pudesse estar associado a buracos negros primordiais, aqueles produzidos no início do universo.
“Nosso artigo se originou da observação da colaboração LIGO / Virgo do chamado evento GW190521, a fusão de dois buracos negros”, disse ao Phys.org Antonio Riotto, um dos pesquisadores que realizaram o estudo. “O buraco negro mais massivo acaba por estar na chamada lacuna de massa, isto é, em uma gama de massas onde os argumentos astrofísicos são deficientes para explicar a natureza astrofísica de tal buraco negro. Nosso objetivo principal era entender se o evento poderia ter uma explicação dentro do cenário do buraco negro primordial, ou seja, por aqueles buracos negros que são gerados no início do universo e cujas massas podem cair na lacuna de massa sem qualquer problema. ”
Para examinar a possibilidade de um sinal estar associado ao chamado cenário de buraco negro primordial, pode-se calcular a taxa na qual dois buracos negros de origem primordial se fundem (ou seja, sua taxa de fusão) para produzir um sinal de onda gravitacional. Posteriormente, os pesquisadores devem comparar essa previsão com a taxa de fusão que seria necessária para explicar o sinal observado.
“Combinando tal previsão com a taxa observada necessária para explicar o evento GW190521, encontramos os parâmetros do cenário [que eram] necessários e verificamos se eles escaparam das restrições atuais de outros experimentos, por exemplo, aqueles de fundo de micro-ondas cósmico (CMB) restrições “, disse a Riotto. “Na verdade, parece que o evento GW190521 pode ser explicado por nossa hipótese inicial de buraco negro primordial.”
Riotto e seus colegas demonstraram que o evento GW190521 observado pela colaboração LIGO / Virgo poderia ser teoricamente explicado pela fusão de buracos negros primordiais. No futuro, seu trabalho poderá, assim, informar outros estudos que visam confirmar a existência de buracos negros primordiais. Enquanto isso, os pesquisadores planejam explorar a possibilidade de que outros eventos detectados pela colaboração LIGO / Virgo tenham se originado de buracos negros primordiais.
“Como parte do esforço contínuo para estabelecer a existência de buracos negros primordiais usando dados de ondas gravitacionais atuais e futuras, organizamos um workshop que reúne cientistas que estudam buracos negros das comunidades primordial e astrofísica, bem como membros do LIGO / Colaboração de Virgem, com o objetivo de criar sinergias entre especialistas de diferentes áreas “, disse Gabriele Franciolini, outro pesquisador envolvido no estudo, ao Phys.org. “Com mais de 300 participantes, a grande participação comprova o amplo interesse da comunidade científica por esta estimulante linha de pesquisa”.
Publicado em 07/03/2021 01h39
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