Cientistas encontram possível solução para o problema do último parsec, que impede a colisão de buracos negros supermassivos, envolvendo matéria escura autointerativa, e abrem caminho para novas descobertas no campo da astronomia.
Pesquisadores podem estar próximos de solucionar um dos maiores enigmas da astrofísica moderna, conhecido como o “final parsec problem”. Esse fenômeno ocorre quando dois buracos negros supermassivos, após se aproximarem até uma distância de aproximadamente um parsec (cerca de 3,26 anos-luz), ficam presos em uma órbita sem fim, incapazes de colidir e se fundir, como previsto em modelos tradicionais. A dificuldade em explicar esse impasse tem gerado questionamentos sobre a formação dos buracos negros supermassivos observados no universo.
A nova hipótese, publicada recentemente na revista Physical Review Letters, sugere que a interação entre partículas de matéria escura pode ser a chave para resolver o enigma. A matéria escura, que compõe cerca de 85% do universo, é ainda pouco compreendida, mas os cientistas acreditam que ela pode ter propriedades até então desconhecidas, como a capacidade de interagir consigo mesma. Essas interações poderiam fornecer a energia necessária para que os buracos negros continuem a se aproximar até colidirem, o que explicaria a formação de buracos negros gigantes.
Nos modelos anteriores, a falta de material circundante ao redor dos buracos negros, ao atingirem o último parsec, fazia com que eles perdessem a capacidade de liberar energia suficiente para completar a fusão. No entanto, ao incluir a matéria escura autointerativa nesses cálculos, os cientistas descobriram que essa substância poderia absorver a energia dos buracos negros sem se dispersar, permitindo que eles continuem a espiralar em direção um ao outro até colidirem.
Essa descoberta é especialmente significativa à luz dos recentes achados do International Pulsar Timing Array, que detectou um “zumbido” de ondas gravitacionais no universo, possivelmente gerado pela colisão de buracos negros supermassivos. As novas simulações indicam que, se a matéria escura for de fato autointerativa, os buracos negros poderiam se fundir em menos de um bilhão de anos, tempo suficiente para produzir o fundo de ondas gravitacionais observado.
Além disso, os cientistas perceberam que a presença dessa matéria escura autointerativa pode suavizar o espectro das ondas gravitacionais, um comportamento já sugerido por dados de medições feitas com pulsar timing arrays. Essa suavização do espectro, se confirmada em medições futuras, pode ser a prova decisiva de que a matéria escura possui interações desconhecidas até agora.
Com essas novas perspectivas, os cientistas esperam que as próximas observações astronômicas possam não apenas confirmar a existência de buracos negros supermassivos formados dessa maneira, mas também revelar mais sobre as propriedades misteriosas da matéria escura, potencialmente revolucionando nossa compreensão do universo.