Um sinal incomum detectado na fusão de dois buracos negros em 2019 pode ser a primeira evidência de um sistema com três buracos negros de massa estelar. A análise do evento sugere uma aceleração anômala, indicando que o par binário orbitava um terceiro objeto invisível, revelando uma dinâmica gravitacional mais complexa.

Um sinal incomum detectado na fusão de dois buracos negros pode representar a primeira evidência de um sistema composto por três buracos negros de massa estelar interagindo gravitacionalmente. A descoberta surgiu da análise de dados do evento GW190814, registrado em 2019 pelos observatórios LIGO, Virgo e KAGRA, revelando uma aceleração anômala que sugere a presença de um terceiro buraco negro invisível.

Segundo o astrônomo Wen-Biao Han, da Academia Chinesa de Ciências, essa é a primeira evidência clara de um terceiro objeto compacto em uma fusão binária de buracos negros. Isso indica que o sistema não se formou isoladamente, mas sim como parte de uma estrutura gravitacional mais complexa, oferecendo novas perspectivas sobre a origem e evolução desses sistemas.

Desde 2015, cerca de 300 fusões de buracos negros foram detectadas por meio de ondas gravitacionais. Essas fusões geram ondulações no espaço-tempo que permitem aos cientistas calcular as massas envolvidas e identificar padrões, como as chamadas fusões hierárquicas — quando buracos negros maiores se formam a partir da fusão de outros menores.

Buracos negros de massa estelar têm um limite superior de massa, além do qual uma estrela explode completamente, sem deixar núcleo para colapsar. Assim, quando se detecta um buraco negro acima desse limite, presume-se que ele seja resultado de fusões anteriores. No caso do GW190814, um dos buracos negros era extremamente pequeno, com apenas 2,6 massas solares, próximo ao limite inferior entre buracos negros e estrelas de nêutrons.

O segundo buraco negro envolvido tinha cerca de 23 massas solares, criando uma razão de massa incomum para sistemas binários, que geralmente envolvem objetos de tamanhos semelhantes. A equipe liderada por Shu-Cheng Yang propôs que essa discrepância indica que o par estava orbitando um terceiro buraco negro muito maior, o que explicaria a aceleração observada nos dados.

Os pesquisadores calcularam como essa aceleração se manifestaria nas ondas gravitacionais e encontraram uma correspondência com os dados do evento, sugerindo uma aceleração de 0,0015 vezes a velocidade da luz com 90% de confiança, reforçando a hipótese da existência de um terceiro buraco negro.

A descoberta não apenas valida a existência de sistemas trinários de buracos negros, como também abre caminho para identificar outros casos semelhantes.