Pela primeira vez, os cientistas acreditam ter detectado uma fusão de dois buracos negros com a³rbitas excaªntricas. De acordo com um artigo publicado na Nature Astronomy por pesquisadores do Centro de Relatividade e Gravitação Computacional do Instituto de Tecnologia de Rochester e da Universidade da Fla³rida, isso pode ajudar a explicar como algumas das fusaµes de buracos negros detectadas pela LIGO Scientific Collaboration e pela Virgo Collaboration são muito mais pesadas do que se pensava ser possí­vel.

a“rbitas excaªntricas são um sinal de que buracos negros podem estar engolindo repetidamente outros durante encontros casuais em áreas densamente povoadas por buracos negros, como núcleos gala¡cticos. Os cientistas estudaram o bina¡rio de onda gravitacional mais massivo observado atéhoje, GW190521, para determinar se a fusão tinha a³rbitas excaªntricas.

"As massas estimadas dos buracos negros são mais de 70 vezes o tamanho do nosso Sol cada, colocando-os bem acima da massa máxima estimada prevista atualmente pela teoria da evolução estelar", disse Carlos Lousto, professor da Escola de Ciências Matema¡ticas e pesquisador membro do CCRG. “Isso éum caso interessante para estudar como um sistema bina¡rio de buracos negros de segunda geração e abre novas possibilidades de cenários de formação de buracos negros em aglomerados estelares densos”.

Uma equipe de pesquisadores do RIT, incluindo Lousto, pesquisador associado James Healy, Jacob Lange, Ph.D. (ciências e tecnologia astrofa­sica), a professora e diretora do CCRG Manuela Campanelli, o professor associado Richard O'Shaughnessy e colaboradores da Universidade da Fla³rida se formaram para dar uma nova olhada nos dados para ver se os buracos negros tinham a³rbitas altamente excaªntricas antes de se fundirem . Eles descobriram que a fusão émelhor explicada por um modelo de precessão de alta excentricidade. Para conseguir isso, a equipe realizou centenas de novas simulações numanãricas completas em supercomputadores de laboratórios locais e nacionais, levando quase um ano para serem conclua­das.

"Isso representa um grande avanço em nossa compreensão de como os buracos negros se fundem", disse Campanelli. “Atravanãs de nossas sofisticadas simulações de supercomputadores e a riqueza de novos dados fornecidos pelos detectores de avanço rápido do LIGO e do Virgo, estamos fazendo novas descobertas sobre o universo a taxas surpreendentes”.

Uma extensão desta análise pela mesma equipe RIT e UFL usou uma possí­vel contraparte eletromagnanãtica observada pela Zwicky Transient Facility para calcular independentemente a constante cosmola³gica de Hubble com GW150521 como uma fusão excaªntrica de buraco negro bina¡rio. Eles encontraram excelente concorda¢ncia com os valores esperados e publicaram recentemente o trabalho no Astrophysical Journal .