p As fusões entre buracos negros e estrelas de nêutrons em densos aglomerados de estrelas são bem diferentes daquelas que se formam em regiões isoladas onde há poucas estrelas. Suas características associadas podem ser cruciais para o estudo das ondas gravitacionais e sua origem. O Dr. Manuel Arca Sedda, do Instituto de Computação Astronômica da Universidade de Heidelberg, chegou a essa conclusão em um estudo que usou simulações de computador. A pesquisa pode oferecer insights críticos sobre a fusão de dois objetos estelares massivos que os astrônomos observaram em 2019. As descobertas foram publicadas na revista Física das Comunicações . p Estrelas muito mais massivas que o nosso Sol geralmente terminam suas vidas como uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Estrelas de nêutrons emitem pulsos regulares de radiação que permitem sua detecção. Em agosto de 2017, por exemplo, quando a primeira fusão dupla de estrelas de nêutrons foi observada, cientistas de todo o mundo detectaram a luz da explosão com seus telescópios. Buracos negros, por outro lado, geralmente permanecem escondidos porque sua atração gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz pode escapar, tornando-os invisíveis aos detectores eletromagnéticos.

p Se dois buracos negros se fundirem, o evento pode ser invisível, mas não deixa de ser detectável por ondulações no espaço-tempo na forma das chamadas ondas gravitacionais. Certos detectores, como o "Laser Interferometer Gravitational Waves Observatory" (LIGO) nos EUA, são capazes de detectar essas ondas. A primeira observação direta com sucesso foi feita em 2015. O sinal foi gerado pela fusão de dois buracos negros. Mas este evento pode não ser a única fonte de ondas gravitacionais, que também pode vir da fusão de duas estrelas de nêutrons ou de um buraco negro com uma estrela de nêutrons. Descobrir as diferenças é um dos maiores desafios na observação desses eventos, de acordo com o Dr. Arca Sedda.

p Em seu estudo, o pesquisador de Heidelberg analisou a fusão de pares de buracos negros e estrelas de nêutrons. Ele usou simulações de computador detalhadas para estudar as interações entre um sistema feito de uma estrela e um objeto compacto, como um buraco negro, e um terceiro objeto móvel massivo que é necessário para uma fusão. Os resultados indicam que tais interações de três corpos podem de fato contribuir para fusões de estrelas de nêutrons e buracos negros em regiões estelares densas, como aglomerados de estrelas globulares. "Uma família especial de fusões dinâmicas que é distintamente diferente das fusões em áreas isoladas pode ser definida, "explica Manuel Arca Sedda.

p A fusão de um buraco negro com uma estrela de nêutrons foi observada pela primeira vez por observatórios de ondas gravitacionais em agosto de 2019. No entanto, os observatórios ópticos em todo o mundo foram incapazes de localizar uma contraparte eletromagnética na região de origem do sinal da onda gravitacional, sugerindo que o buraco negro devorou ​​completamente a estrela de nêutrons sem primeiro destruí-la. Se confirmado, esta poderia ser a primeira fusão de estrela de nêutron e buraco negro observada detectada em um ambiente estelar denso, conforme descrito pelo Dr. Arca Sedda.