O destino das estrelas mais massivas é um verdadeiro espetáculo cósmico. Ao final da vida, elas explodem como supernovas, deixando para trás objetos densos, como estrelas de nêutrons ou buracos negros. Alguns desses eventos, no entanto, são tão extremos que não deixam absolutamente nenhum vestígio. Cientistas detectam esses fenômenos raros pelas ondas gravitacionais, que revelam como a gravidade se comporta mesmo a anos-luz de distância.
Um tipo especial de morte estelar é a supernova de instabilidade de pares, que acontece quando o núcleo da estrela para de fundir elementos. A fusão cria energia, mas ao formar ferro, o núcleo não consegue mais se sustentar. A gravidade assume o controle, e a estrela colapsa de maneira catastrófica, iniciando reações que podem destruí-la completamente.
Durante a explosão, o núcleo se comprime e surgem colisões nucleares que produzem elétrons e pósitrons, pares de matéria e antimatéria. Quando se encontram, eles se transformam em energia pura, liberando força suficiente para dispersar todas as camadas da estrela. Esse processo impede a formação de buracos negros diretamente a partir da estrela.
Nem todas as estrelas massivas conseguem produzir essas supernovas. Apenas aquelas com pouca presença de elementos pesados e massa entre 130 e 250 vezes a do Sol criam as condições certas. Isso gera uma “faixa proibida” de massas para buracos negros de origem estelar: objetos dentro desse intervalo simplesmente não se formam a partir de estrelas individuais.
Vários estudos investigam essa lacuna na distribuição de buracos negros. Um trabalho publicado este mês na revista Nature usou dados do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO), nos EUA, e dos projetos Virgo (Itália) e KAGRA (Japão), para estudar colisões de buracos negros e medir suas massas.
A pesquisa mostrou que o componente menor desses pares raramente ultrapassa cerca de 44 vezes a massa do Sol, enquanto o maior componente não segue essa regra.
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