Ondas gravitacionais são detectadas pela terceira vez

As ondas gravitacionais são produzidas por uma violenta perturbação no espaço-tempo (Foto: Reprodução)

 

Pouco mais de um ano após a primeira detecção de ondas gravitacionais, o laboratório LIGO (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser) anunciou que as ondulações no espaço-tempo foram detectadas pela terceira vez.

As ondas gravitacionais foram previstas há cerca de um século, por Albert Einstein. De acordo com o físico, qualquer evento cósmico com força o suficiente para causar uma perturbação no espaço-tempo  pode produzir ondulações gravitacionais que se propagam pelo espaço. A Terra deveria estar cheia dessas ondas, mas quando elas nos alcançam, já estão muito enfraquecidas.

Nas três detecções, as ondas gravitacionais foram geradas a partir da colisão entre dois buracos negros, que formaram um buraco negro maior. Na verificação mais recente, que ocorreu em janeiro de 2017, os cientistas detectaram um evento localizado a 3 bilhões de anos-luz de distância da Terra, onde ocorreu um choque entre dois buracos negros que resultou em um um novo buraco negro com  massa equivalente a 49 vezes a do Sol. 

"Temos mais uma confirmação da existência de buracos negros de massa estelar que são maiores do que 20 massas solares — são objetos que não sabíamos que existiam antes que o LIGO os detectasse", afirmou David Shoemaker, do Instituto de Tecnologia de Massachussetts (MIT) o porta-voz da Colaboração Científica LIGO, em comunicado. Os dois buracos negros detectados em 2015 tinham massas solares equivalentes a 62 e 21. 

Nas três ocasiões, os detectores gêmeos do LIGO, que ficam nas cidades de Hanford e Livingston, ambos nos Estados Unidos, identificaram ondas gravitacionais das colisões energéticas entre os buracos negros — processos que produzem com mais potência do que o que é irradiado como luz por todas as estrelas e galáxias no universo, de acordo com o Observatório.

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A nova observação ajudará os cientistas a compreenderem em quais direções e sentidos os buracos negros estavam girando. Ao realizarem um movimento espiral um em torno do outro, os pares de buracos negros giram em seus próprios eixos. Um buraco negro pode tanto girar no mesmo sentido da órbita em que seu par está se movendo quanto no sentido oposto ao movimento orbital, ou seja, ele pode girar em qualquer sentido.

Segundo o comunicado do Observatório, é possível que na última colisão observada um dos buracos negros não estivesse alinhado em comparação com o movimento orbital, no entanto, mais observações serão necessárias para confirmar essa possibilidade. "Esta é a primeira vez que temos provas de que os buracos negros podem não estar alinhados, dando-nos apenas uma minúscula dica de que os buracos negros binários podem se formar em densos conjuntos estelares", afirmou Bangalore Sathyaprakash, das Universidades Penn State e Cardiff e um dos editores do novo artigo científico sobre a observação.

"Com a terceira detecção confirmada de ondas gravitacionais da colisão de dois
buracos negros, o LIGO está se estabelecendo como um poderoso observatório para
revelar o lado negro do universo", diz David Reitze, da Caltech, diretor executivo do
Laboratório LIGO — mais de mil cientistas de todo o mundo participam da iniciativa. 

Brasil na descoberta

Dois grupos de pesquisadores brasileiros participam oficialmente da Colaboração Científica LIGO. Um deles é da Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos, em São Paulo, e conta com a participação de Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar, Dr. César Augusto Costa, Dr. Márcio Constâncio Jr, Me. Elvis Camilo Ferreira, Allan Douglas dos Santos Silva e Marcos André Okada.

A equipe do INPE aperfeiçoa a instrumentação de isolamento vibracional e térmica do LIGO, na sua futura operação com espelho resfriados, cujo objetivo é aumentar a sensibilidade dos detectores a fim de observar mais fontes de ondas gravitacionais. O grupo também trabalha na caracterização dos detectores, tentando determinar as fontes de ruído e minimizando seus efeitos nos dados coletados, permitindo que os sinais das ondas fortes sejam mais fáceis de localizar. 

O segundo grupo brasileiro é do Instituto Internacional de Física, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), em Natal, no Rio Grande do Norte. Liderados pelo Prof. Dr. Riccardo Sturani, os cientistas fazem a modelagem e a análise de dados na busca de sinais emitidos pelos sistemas de objetos astrofísicos em coalescência, dos tipos detectados pelo LIGO.