Ondas Gravitacionais confirmam Teorias do buraco negro de Hawking e Kerr

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Cientistas confirmaram duas teorias de longa data relacionadas a buracos negros, graças à detecção do sinal de onda gravitacional mais claramente registrado até hoje. Dez anos após detectar a primeira onda gravitacional, a colaboração LIGO-Virgo-KAGRA anunciou (10 de setembro) a detecção de GW250114 — uma ondulação no espaço-tempo que oferece insights sem precedentes sobre a natureza dos buracos negros e as leis fundamentais da física. O estudo confirma a previsão do Professor Stephen Hawking de 1971 de que, quando dois buracos negros colidem e se fundem, a área total do horizonte de eventos do buraco negro resultante é maior do que a soma das áreas dos horizontes de eventos dos buracos negros originais— ela não pode encolher. Pesquisas também confirmaram a natureza de Kerr dos buracos negros — um conjunto de equações desenvolvido em 1963 pelo matemático neozelandês Roy Kerr que explica com elegância a aparência do espaço e do tempo perto de um buraco negro em rotação, que se diferenci...

Descoberta Galáxia Formada Recentemente

HSC J1631 + 4426 é a galáxia de menor abundância de oxigênio já encontrada. Crédito: NAOJ / Kojima et al.

Novos resultados alcançados combinando dados capturados pelo Telescópio Subaru e o poder do aprendizado de máquina descobriram uma galáxia com uma abundância extremamente baixa de 1,6% de oxigênio. A abundância de oxigênio medida sugere que a maioria das estrelas nesta galáxia se formou muito recentemente.

Para entender a evolução das galáxias, os astrônomos precisam estudar galáxias em vários estágios de formação e evolução. A maioria das galáxias no universo moderno são galáxias maduras, mas a cosmologia padrão prevê que ainda possam existir algumas galáxias no estágio inicial da formação. Como essas galáxias em estágio inicial são raras, uma equipe internacional de pesquisa as procurou em dados de imagem de campo amplo obtidos com o Telescópio Subaru. "Para encontrar as galáxias muito fracas e raras, os dados de campo amplo e profundo obtidos com o Telescópio Subaru foram indispensáveis", diz o Dr. Takashi Kojima, líder da equipe.

No entanto, é difícil encontrar galáxias no estágio inicial de formação, porque os dados de campo amplo incluem até 40 milhões de objetos. Portanto, a equipe de pesquisa desenvolveu um novo método de aprendizado de máquina para encontrar essas galáxias a partir da grande quantidade de dados. Eles fizeram um computador aprender repetidamente as cores das galáxias esperadas dos modelos teóricos e depois deixar o computador selecionar apenas galáxias no estágio inicial de formação.

A equipe de pesquisa realizou observações de acompanhamento para determinar as proporções de abundância elementar de 4 dos 27 candidatos selecionados pelo computador. Eles descobriram que uma galáxia (HSC J1631 + 4426), localizada a 430 milhões de anos-luz de distância em direção da constelação de Hércules, possui uma abundância de oxigênio de apenas 1,6% da do Sol. Este é o menor valor já registrado para uma galáxia. A abundância de oxigênio medida sugere que a maioria das estrelas nesta galáxia se formou muito recentemente. Em outras palavras, esta galáxia está em um estágio inicial de evolução.

"O que é surpreendente é que a massa estelar da galáxia HSC J1631 + 4426 é muito pequena, 0,8 milhão de massas solares. Essa massa é apenas cerca de 1 / 100.000 da nossa galáxia Via Láctea e é comparável à massa estelar de um aglomerado de estrelas", diz o professor Ouchi, do Observatório Astronômico Nacional do Japão e da Universidade de Tóquio.

Essa é a evidência mais forte de uma galáxia em um estágio inicial de evolução. No quadro da cosmologia padrão, acredita-se que novas galáxias podem nascer no universo atual. A descoberta da galáxia HSC J1631 + 4426 confirma a imagem da cosmologia padrão. Podemos estar testemunhando uma galáxia recém-nascida na época mais recente da história cósmica. A cosmologia padrão sugere que a densidade de matéria do Universo diminui rapidamente à medida que a expansão universal se acelera. No universo futuro, em rápida expansão, a matéria não mais se reunirá por gravidade, e novas galáxias não se desenvolverão. A galáxia HSC J1631 + 4426 pode ser um exemplar da última geração de galáxias em desenvolvimento na história cósmica.

Fonte: PHSY.ORG

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