Não há duas sem três

Publicado em 21 de Novembro de 2025 às 15:36

Na última década, as observações de ondas gravitacionais produzidas em coalescências de binárias de buracos negros forneceram-nos muita informação sobre a natureza destes corpos e da gravidade no seu regime mais extremo. Entre as muitas questões que permanecem em aberto, uma particularmente marcante é a da formação destas binárias. Como é que os buracos negros se encontram e fundem num Universo tão pouco povoado por estrelas e, presumivelmente, também por buracos negros? Parte da resposta pode residir no facto de alguns sistemas binários se encontrarem em discos de acreção em torno de buracos negros supermassivos nos núcleos galácticos. Estas regiões densas do nosso Universo facilitam encontros entre objetos compactos; além disso, as interações da binária com o vizinho supermassivo podem acelerar a sua coalescência! A dinâmica destes sistemas é incrivelmente rica: as ondas gravitacionais emitidas pela binária são focalizadas e ampliadas pelo parceiro supermassivo, podendo até excitar os seus modos próprios de vibração. À medida que a física das ondas gravitacionais se consolida como um campo de ciência de precisão, poderemos em breve desbloquear todo o potencial destes sistemas triplos. Antes disso, porém, precisamos de desenvolver modelos rigorosos para os mesmos.

Num trabalho recente publicado na Physical Review Letters, João Sieiro dos Santos, Vítor Cardoso, José Natário e um colaborador do Niels Bohr Institute em Copenhague desenvolveram o primeiro modelo teórico completo de geração de ondas a partir de primeiros princípios para o cenário descrito acima. Com este modelo, começam a revelar todos os ritmos fascinantes desta dança cósmica a três. Mostram que sistemas de três corpos são laboratórios de física extraordinários, exibindo fenómenos interessantes que vão desde desvios de Doppler devido ao movimento do centro de massa da pequena binária até à excitação das oscilações características do buraco negro supermassivo — como um diapasão gravitacional!

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