Este artigo foi publicado originalmente Conversa. Esta publicação contribuiu com o artigo para Space.com Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
No ano passado, os astrônomos ficaram impressionados Um asteroide em fuga passa por nós sistema solar De algum lugar distante. Moveu-se a uma velocidade de 68 quilómetros por segundo, o dobro da velocidade da Terra em torno do Sol.
Imagine se fosse muito maior e mais rápido: um buraco negro viajando a 3.000 km/s. Não o veremos chegando até que suas intensas forças gravitacionais o desloquem em torno das órbitas dos planetas exteriores.
Isto pode parecer um pouco absurdo – mas muitas evidências no ano passado foram reunidas para mostrar que tal observador não é impossível. Astrônomos viram sinais claros de fugas Buracos negros supermassivos A destruição de outras galáxias revelou evidências de que também podem existir pistas pequenas e indetectáveis.
Buracos Negros Fugitivos: Teoria
A história começa na década de 1960, quando o matemático neozelandês Roy Kerr descobriu a solução de Einstein. Relatividade geral As equações descritas Buracos negros giratórios. Isso levou a duas descobertas importantes sobre buracos negros.
Primeiro, “O teorema do calvo“, que afirma que os buracos negros podem ser distinguidos apenas por três propriedades: sua massa, seu spin e sua carga elétrica.
Em segundo lugar, deveríamos pensar na famosa fórmula de Einstein E = MC² energia afirma que tem massa. Para um buraco negro, a solução de Kerr diz que a massa do buraco negro pode ser 29% da energia rotacional.
O físico inglês Roger Penrose Tirada há 50 anos Esta rotação dos buracos negros pode liberar energia. Um buraco negro giratório é como uma bateria, capaz de liberar uma ampla gama de energia de rotação.
Um buraco negro pode extrair 100 vezes mais energia do que uma estrela com a mesma massa. Quando um par de buracos negros se funde, a maior parte dessa vasta energia é liberada em questão de segundos.
Foram necessárias duas décadas de meticulosos cálculos de supercomputadores para entender o que acontece quando dois buracos negros giratórios colidem e se fundem, criando ondas gravitacionais. Dependendo de como os buracos negros giram, a energia das ondas gravitacionais pode ser emitida com mais força em uma direção do que na outra – fazendo com que os buracos negros voem na direção oposta.
Se as rotações de dois buracos negros em colisão estiverem alinhadas da maneira correta, o buraco negro final pode disparar a milhares de quilômetros por segundo.
Aprendendo com buracos negros reais
Era tudo teoria até que os observatórios de ondas gravitacionais LIGO e Virgo começaram a detectar os gritos e gritos das ondas gravitacionais emitidas por pares de buracos negros em colisão em 2015.
Uma das descobertas mais emocionantes são os “ringdowns” dos buracos negros: o anel em forma de diapasão de buracos negros recém-formados que nos contam sobre sua rotação. Quanto mais rápido eles giram, mais tempo soam.
Observações cada vez melhores de buracos negros em fusão revelaram que alguns pares de buracos negros têm eixos de rotação aproximadamente orientados e muitos deles têm energias de rotação muito grandes.
Tudo isto sugeria que os buracos negros fugitivos eram uma possibilidade real. Seguindo em frente 1% velocidade da luzSeus caminhos através do espaço não seguem as órbitas curvas das estrelas nas galáxias, mas são quase retos.
Buracos negros fugitivos encontrados em florestas
Isso nos leva ao passo final da nossa sequência: a descoberta real Buracos negros fugitivos.
Procurar buracos negros fugitivos relativamente pequenos é difícil. Mas um buraco negro descontrolado de um milhão ou bilhão de massas solares viajando através de uma galáxia criaria perturbações massivas nas estrelas e no gás circundante.
Semelhante às anomalias em forma de nuvem no fundo de um jato, elas se originam do gás interestelar que se prevê deixar o espaço interestelar. As estrelas se formam a partir de gás e poeira atraídas por um buraco negro que passa. Quando um buraco negro descontrolado atravessa uma galáxia, é um processo que leva milhões de anos.
Em 2025, vários artigos mostraram imagens de linhas surpreendentemente retas de estrelas dentro de galáxias como a mostrada abaixo. Estas parecem ser evidências sólidas de buracos negros em fuga.
Um artigo liderado pelo astrônomo de Yale, Peter Van Tockum, descreve a galáxia mais distante fotografada pelo Telescópio James Webb com um rastro surpreendentemente brilhante. 200.000 anos-luz de comprimento. O rasto mostrou os efeitos de pressão esperados da compressão gravitacional do gás à medida que este passa por um buraco negro: neste caso, um buraco negro com 10 milhões de vezes a massa do Sol, viajando a quase 1.000 km/s.
Outro descreve Um atalho longo e reto Cruza a galáxia chamada NGC3627. Isto poderia ser causado por um buraco negro com cerca de 2 milhões de vezes a massa do Sol viajando a 300 km/s. Sua parede intermediária tem cerca de 25.000 anos-luz de comprimento.
Se essas fugas muito grandes existem, seus primos menores também devem existir, porque as observações das ondas gravitacionais mostram que algumas delas se combinam com os redemoinhos opostos necessários para produzir os chutes poderosos. A velocidade de viajar entre galáxias é muito fácil.
Portanto, os buracos negros que atravessam e entre as galáxias são um novo ingrediente no nosso notável universo. Não é impossível que ocorram mudanças no nosso sistema solar com consequências catastróficas.
Não devemos perder o sono por causa desta descoberta. As chances são muito baixas. Outra maneira é que a história do nosso universo se tornou um pouco mais rica e emocionante do que antes.
