Sabalenka precisou de apenas 1h20mins para derrotar Pegula por 7-5 e 6-2, a quem já havia vencido na final de 2014 e na semifinal do ano passado em Nova York.
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A bielorrussa, que agora soma quatro finais em Nova York, pode se tornar a primeira jogadora a conquistar três títulos consecutivos desde Serena Williams, entre 2012 e 2014.
"Sem queixas. Estou muito feliz por ter conseguido mostrar esse nível de tênis", disse a vencedora. "Na última partida que joguei contra a Jessica, era quase impossível para mim vencer", lembrou Sabalenka, antes de agradecer ao público pelo respeito durante o jogo.
"Eu sei que vocês queriam que ela ganhasse, isso é óbvio. Mas obrigada por serem tão respeitosos comigo, amo todos vocês", disse ela.
Sabalenka competia pela primeira vez desde que foi confirmado que ela perderá o posto de número um do mundo para a cazaque Rybakina, que garantiu a liderança ao avançar para as semifinais na quarta-feira.
Nesta temporada, a bielorrussa ainda não conquistou um título de Grand Slam e vinha apresentando um desempenho abaixo do esperado desde suas vitórias em Indian Wells e Miami, em março. Em Flushing Meadows, no entanto, ela construiu uma fortaleza inexpugnável, vencendo 20 partidas consecutivas.