Observação de ondas gravitacionais acaba de dar um tremendo salto

Por , em 28.09.2017

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]

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