No entanto, a modelagem mostrou que é difícil espalhar estrelas suficientes em direção aos buracos negros para resolver o problema do parsec final.
Alternativamente, cada buraco negro pode ter um pequeno disco de gás ao seu redor, e esses discos podem atrair material de um disco mais largo que circunda a região vazia esculpida pelos buracos. “Os discos à sua volta estão a ser alimentados pelo disco mais largo”, disse Taylor, e isso significa, por sua vez, que a sua energia orbital pode vazar para o disco mais largo. “Parece uma solução muito eficiente”, disse Natarajan. “Há muito gás disponível.”
Em janeiro, Blecha e seus colegas investigou a ideia que um terceiro buraco negro no sistema poderia fornecer uma solução. Em alguns casos em que dois buracos negros estagnaram, outra galáxia poderá começar a fundir-se com as duas primeiras, trazendo consigo um buraco negro adicional. “Você pode ter uma forte interação de três corpos”, disse Blecha. “Isso pode consumir energia e diminuir bastante o prazo da fusão.” Em alguns cenários, o mais leve dos três buracos é ejetado, mas em outros todos os três se fundem.
Testes no Horizonte
A tarefa agora é descobrir qual solução está correta ou se vários processos estão em jogo.
Alonso-Álvarez espera testar a sua ideia procurando um sinal de matéria escura auto-interagida nos próximos dados do conjunto de temporização de pulsares. Quando os buracos negros se aproximam do parsec final, eles perdem o momento angular principalmente emitindo ondas gravitacionais. Mas se a matéria escura autointeragente estiver em jogo, então deveríamos vê-la drenar parte da energia a distâncias próximas do limite do parsec. Isto, por sua vez, resultaria em ondas gravitacionais menos energéticas, disse Alonso-Álvarez.
Hai Bo Yuum físico de partículas da Universidade da Califórnia, em Riverside, que é um proponente da matéria escura autointeragentedisse que a ideia é plausível. “É um caminho para procurar características microscópicas da matéria escura a partir da física das ondas gravitacionais”, disse ele. “Acho isso simplesmente fascinante.”
A espaçonave Laser Interferometer Space Antenna (LISA) da Agência Espacial Europeia, um observatório de ondas gravitacionais com lançamento previsto para 2035, pode nos dar ainda mais respostas. O LISA irá captar as fortes ondas gravitacionais emitidas pela fusão de buracos negros supermassivos nos seus últimos dias. “Com o LISA veremos realmente a fusão de buracos negros supermassivos”, disse Pacucci. A natureza desse sinal poderia revelar “características específicas que mostram o processo de desaceleração”, resolvendo o problema do parsec final.
História original reimpresso com permissão de Revista Quanta, uma publicação editorialmente independente do Fundação Simons cuja missão é melhorar a compreensão pública da ciência, cobrindo desenvolvimentos e tendências de pesquisa em matemática e ciências físicas e biológicas.
