Explicação das fusões de buracos negros: o que acontece quando dois buracos negros colidem no espaço?

As fusões de buracos negros são alguns dos eventos mais energéticos e intensos conhecidos no espaço. Quando dois buracos negros se aproximam o suficiente para colidirem, eles começam circulando um ao outro à distância, aproximando-se lentamente. Esse movimento pode ocorrer de diversas maneiras, seja por nascerem como estrelas binárias ou por se encontrarem em algum lugar do espaço. Para se fundirem, no entanto, têm de libertar uma grande quantidade de energia, que começam a perder através de interações com materiais próximos, como gás, poeira e até estrelas.

Estou desperdiçando minha energia para me aproximar

À medida que os buracos negros se aproximam, a sua atração gravitacional afeta o espaço ao seu redor. Quaisquer objetos próximos, sejam pequenas quantidades de gás ou corpos celestes maiores, podem cair neles ou escapar com energia adicional. Estas interações fazem com que os buracos negros percam parte da sua energia, aproximando-os lentamente. Contudo, em algum momento, estas forças externas não são suficientes para continuar a atraí-los.

Ondas gravitacionais assumem o controle

Quando os buracos negros se aproximam o suficiente, eles começam a gerar ondas gravitacionais, que são essencialmente ondulações na estrutura do espaço-tempo. Essas ondas se tornam a principal força que suga energia do sistema, mas só se tornam fortes o suficiente quando os buracos negros estão muito próximos uns dos outros. O “problema do parsec final” continua a ser uma questão não resolvida, onde os cientistas lutam para explicar como os buracos negros cobrem a fenda final onde ocorre a colisão.

O momento do impacto

À medida que os buracos negros se aproximam do ponto de colisão, os seus horizontes de eventos – as fronteiras para além das quais nada pode escapar – começam a deformar-se e a esticar-se uns em direcção aos outros. Eventualmente, estes horizontes fundem-se para formar um buraco negro maior. Evento lançamentos uma enorme quantidade de energia, e parte da massa dos buracos negros primordiais se transformou em ondas gravitacionais, conforme observado pelo LIGO em 2016.