Observação de ondas gravitacionais acaba de dar um tremendo salto
Em agosto, detectores em dois continentes registraram sinais de ondas gravitacionais vindas da colisão de dois buracos negros. Esta descoberta, anunciada hoje, é a primeira observação de ondas gravitacionais por três detectores diferentes, marcando uma nova era de maiores percepções e melhor localização de eventos cósmicos agora disponíveis através de observatórios de ondas gravitacionais em rede global.
Estamos à beira de uma explosão astronômica com as ondas gravitacionais
A colisão foi observada em 14 de agosto às 07:30h (horário de Brasília) usando os dois detectores de observação de onda gravitacional (LIGO) da National Science Foundation (NSF) localizados em Livingston, na Louisiana e Hanford, em Washington, ambos nos EUA, e o detector Virgo, localizado perto de Pisa, na Itália.
A detecção é o primeiro sinal de onda gravitacional confirmado gravado pelo detector Virgo. Um artigo sobre o evento cósmico, uma colisão designada GW170814, foi aceito para publicação no periódico Physical Review Letters.
“Pouco mais de um ano e meio atrás, a NSF anunciou que seu Observatório de Onda Gravitacional de Interferômetro Laser havia feito a primeira detecção de ondas gravitacionais, que resultou da colisão de dois buracos negros em uma galáxia a um bilhão de anos-luz de distância”, diz a diretora da NSF, France Córdova. “Hoje, estamos muito satisfeitos em anunciar a primeira descoberta feita em parceria entre o observatório de ondas gravitacionais Virgo e a Colaboração Científica LIGO, a primeira vez que esses observatórios observaram uma detecção de ondas gravitacionais, localizados a milhares de quilômetros de distância. Este é um marco no crescente esforço científico internacional para desbloquear os extraordinários mistérios do nosso universo”, define.
As ondas gravitacionais detectadas – ondulações no espaço e no tempo – foram emitidas durante os momentos finais da fusão de dois buracos negros, um com uma massa de cerca de 31 vezes o do nosso sol, o outro com cerca de 25 vezes a massa do sol. O evento, localizado a cerca de 1,8 bilhões de anos-luz, resultou em um buraco negro girando com cerca de 53 vezes a massa do nosso sol, o que significa que cerca de três massas solares foram convertidas em energia gravitacional durante a fusão.
“Este é apenas o início das observações com a rede habilitada por Virgo e LIGO trabalhando em conjunto”, diz o porta-voz da LSC, David Shoemaker, do Massachusetts Institute of Technology (MIT). “Com a próxima corrida de observação prevista para o outono de 2018, podemos esperar tais detecções semanalmente ou mesmo mais frequentemente”, prevê.
Diminuição do espaço
O LIGO recentemente “evoluiu” para um detector de onda gravitacional de segunda geração, conhecido como Advanced LIGO, que consiste em dois interferômetros idênticos. Iniciando as operações em setembro de 2015, o Advanced LIGO realizou duas corridas de observação. A segunda corrida de observação, “O2”, começou em 30 de novembro de 2016 e terminou em 25 de agosto de 2017.
Cientistas gravaram o som da colisão de dois buracos negros
O detector Virgo, também agora um detector de segunda geração, juntou-se à corrida O2 em 1 de agosto de 2017. A detecção em tempo real de 14 de agosto foi desencadeada com dados dos três instrumentos LIGO e Virgo.
“É maravilhoso ver um primeiro sinal de onda gravitacional no nosso novo detector Advanced Virgo apenas duas semanas depois de começar oficialmente a registrar dados”, diz Jo van den Brand, da Nikhef e Vrije Universiteit Amsterdam, porta-voz da colaboração Virgo. “Essa é uma grande recompensa após todo o trabalho realizado no projeto Advanced Virgo para atualizar o instrumento nos últimos seis anos”.
Quando um evento é detectado por uma rede de três detectores, a área no céu que provavelmente contém a fonte encolhe significativamente, melhorando a precisão da distância. A região do céu para a GW170814 tem um tamanho de apenas 60 graus quadrados, mais de 10 vezes menor do que o tamanho que teria se fossem usados apenas os dados disponíveis dos dois interferômetros LIGO sozinhos.
“Ser capaz de identificar uma região de pesquisa menor é importante, porque muitas fusões compactas de objetos – por exemplo, aquelas que envolvem estrelas de nêutrons – devem produzir emissões eletromagnéticas de banda larga, além de ondas gravitacionais”, diz Laura Cadonati, da Georgia Tech, porta-voz adjunta da Colaboração Científica LIGO. “Esta informação precisa permitiu que 25 instalações parceiras realizassem observações de acompanhamento com base na detecção LIGO-Virgo, mas nenhuma contrapartida foi identificada – como esperado para buracos negros”.
Ondas gravitacionais podem revelar dimensões extras
“Com esta primeira detecção de articulação pelos detectores avançados LIGO e Virgo, adotamos um passo adiante no cosmos da onda gravitacional”, diz David H. Reitze, diretor executivo do Laboratório LIGO da Caltech. “O Virgo traz uma nova e poderosa capacidade para detectar e localizar melhor as fontes de ondas gravitacionais, que sem dúvida levará a resultados excitantes e imprevistos no futuro”. [phys.org]
