REGISTRO DE ONDAS GRAVITACIONAIS PREVISTAS POR EINSTEIN ABRE CAMINHO PARA NOVA ERA DA ASTRONOMIA

Cientistas detectaram ondas gravitacionais no espaço que foram causadas pelo choque de buracos negros a 3 bilhões de anos-luz da Terra. Esta é a terceira vez que as distorções são registradas, reforçando a Teoria Geral da Relatividade prevista por Albert Einstein no início do século 20. Isso leva os estudos sobre o Universo a uma nova era. "O ponto fundamental deste terceiro registro é que estamos saindo do período da novidade para a de uma nova ciência observacional, uma nova astronomia das ondas gravitacionais", disse David Shoemaker, porta-voz da colaboração científica do Ligo (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro de Laser, na sigla em inglês), nos EUA. Os sinais foram detectados no dia 4 de janeiro e seus detalhes estão descritos num artigo publicado no periódico científico Physical Review Letters. Como nas outras duas vezes, o novo evento foi gerado por uma fusão de buracos negros, que produziu uma quantidade extraordinária de energia. A análise sugere que os dois buracos negros tinham massa de 31 vezes e 19 vezes a do Sol e, quando se chocaram, produziram um objeto de quase 50 vezes a massa solar. "Esses são os eventos astronômicos mais poderosos testemunhados pelos seres humanos", afirmou Michael Landry, do laboratório do Ligo em Hanford, nos EUA. "Essa energia é liberada num espaço de tempo muito curto, e nada disso produz luz, por isso que você precisa de detectores de ondas gravitacionais."

Ondulações no espaço-tempo

- Ondas gravitacionais foram previstas pela Teoria Geral da Relatividade, de Einstein; - Levou-se décadas para se desenvolver a tecnologia para detectá-las diretamente; - São ondulações no espaço-tempo geradas por eventos violentos; - Massas em movimento acelerado produzem ondas que se propagam na velocidade da luz; - Fontes detectáveis são fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons; - O equipamento do Ligo direciona o laser para túneis longos em formas de L; as ondas fazem a luz se movimentar; - Detectar as ondas abre caminho para investigações totalmente novas sobre o cosmos. Assim como nas duas observações anteriores, em setembro e dezembro de 2015, os cientistas não têm certeza onde exatamente o evento do dia 4 de janeiro ocorreu. Num intervalo de 3 milissegundos entre o sinal detectado primeiro em Hanford e depois no laboratório de Livingston, em Lousiana, os pesquisadores conseguem determinar apenas um grande arco de possibilidades para a fonte do evento. Telescópios convencionais foram alertados de um flash de luz coincidente, mas eles não observaram nada que poderia ser atribuído à fusão dos buracos negros. Só será possível resolver esse problema de triangulação - para determinar a localização do evento - quando uma terceira estação chamada Virgo, na Itália, começar trabalhar com as instituições americanas, nos próximos meses.

'A cada 15 minutos'

A detecção de ondas gravitacionais foi descrita como uma das mais importantes descobertas da física nas últimas décadas. Conseguir perceber as distorções no espaço-tempo produzidas a partir de eventos cataclísmicos representa um passo transformador no estudo do Universo. Agora, assim como tentar "ver" os eventos distantes, cientistas também os "ouvem" ao provocar vibrações no cosmos. Essa abordagem traz novos conhecimentos para os pesquisadores, como uma classe totalmente nova de buracos negros. Antes disso, esses objetos celestes, com massas que podiam ser mais de 25 vezes a do Sol, eram totalmente desconhecidos. "Em dois anos, passamos de não saber que esses eventos existiam a ter confiança de que existe um grupo deles lá fora", comentou Sheila Rowan, membro da equipe do Ligo pela Universidade de Glasgow, no Reino Unido. "E as ondas gravitacionais de um desses sistemas pode passar por nós aproximadamente uma vez a cada 15 minutos, de algum lugar do Universo", ela disse à BBC News. Para o futuro, espera-se que o equipamento do Ligo seja mais sensível para detectar ainda mais eventos.

Einstein no caminho certo

Os novos achados trazem mais dados para pesquisas sobre as propriedades dos buracos negros. Os cientistas garantem, pela natureza do sinal do dia 4 de janeiro, que as rotações dos objetos não estavam totalmente alinhadas quando se chocaram. Isso sugere que eles não foram criados a partir de uma dupla de estrelas que explodiu e provocou os buracos negros. Em vez disso, sua origem mais provável é a partir de estrelas que tiveram vidas independentes e em algum momento se tornaram uma dupla. "Nesse primeiro caso, esperaríamos que as rotações permanecessem alinhadas", disse Laura Cadonati, porta-voz do grupo de pesquisa. "Com isso, encontramos uma nova peça para o enigma na compreensão dos mecanismos de formação (do evento)." Além disso, a astronomia das ondas gravitacionais mais uma vez confirma a teoria de Einstein. Os pesquisadores buscaram um efeito chamado dispersão, que ocorre quando a onda de luz muda de velocidade dependendo do meio físico - como quando a luz apontada para um prisma de vidro produz um arco-íris. A teoria sugere que a dispersão não ocorre nas ondas gravitacionais quando elas se propagam de sua fonte no espaço em direção à Terra. E, de fato, a equipe de pesquisa não encontrou evidências desse efeito. "Nossas medidas são realmente muito sensíveis a pequenas diferenças nas velocidades de frequências, mas não registramos nenhuma dispersão, mais uma vez, não provamos que Einstein estava errado", explicou Bangalore Sathyaprakash, membro da equipe do Ligo e representante da Universidade de Cardiff, no Reino Unido. Em uma comovente coincidência, o último 4 de janeiro também foi o dia em que Heinz Billing, pioneiro da ciência da onda gravitacional, morreu, aos 102 anos. O alemão especialista em física e informática construiu um dos primeiros interferômetros a laser - instrumentos hoje usados para detectar ondas gravitacionais. Seu primeiro trabalho foi crucial para o desenvolvimento dos sistemas do Ligo. FONTE:http://www.bbc.com/portuguese/geral-40130817

ONDAS GRAVITACIONAIS SÃO DETECTADOS PELA 2° VEZ

O choque entre os buracos negros estelares causa ondulações no espaço-tempo. [Imagem: LIGO/T. Pyle].

Astronomia gravitacional

Ondas gravitacionais - ondulações no tecido do espaço-tempo causadas pelo movimento de corpos celestes de grande massa - foram observadas pela segunda vez. Novamente elas foram detectadas pelo observatório LIGO, uma colaboração científica internacional sediada nos EUA, que fez história há poucos meses, ao detectar ondas gravitacionais pela primeira vez, depois de mais de um século que Albert Einstein previu sua existência. A equipe calcula que as ondas vieram da fusão de dois buracos negros estelares, com massas de cerca de 8 e 14 vezes a massa do Sol, situados a 1,4 bilhão de anos-luz de distância. Os dados mostram as 27 últimas órbitas do binário conforme eles giravam cada vez mais rapidamente um em direção ao outro, até se chocarem, produzindo a "explosão" de ondas gravitacionais que foram detectadas. Essas massas são mais próximas dos valores que se acreditam serem típicos para buracos negros - quasares - que orbitam estrelas comuns, enquanto os responsáveis pelo primeiro evento eram muito maiores, com 29 e 36 massas solares. "É muito significativo que esses buracos negros tenham muito menos massa do que os observados na primeira detecção," disse Gabriela Gonzalez, pesquisadora do LIGO. "Por causa de suas massas mais leves em comparação com a primeira detecção, eles gastaram mais tempo - cerca de um segundo - na banda sensível dos detectores. É um começo promissor para o mapeamento das populações de buracos negros em nosso Universo." Nesta semana a Agência Espacial Europeia concluiu com sucesso os primeiros testes da tecnologia que permitirá construir um detector de ondas gravitacionais no espaço, que terá uma sensibilidade muito superior aos sensores terrestres. Bibliografia: GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). Vol.: 116, 241103. DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.241103. fonte: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ondas-gravitacionais-detectadas-pela-segunda-vez&id=010175160616

MISTÉRIOS SOBRE ONDAS GRAVITACIONAIS PODERÃO SER DESVENDADOS COM A DESCOBERTA DE GALÁXIA COM 3 BURACOS NEGROS

Quase todas as galáxias são conhecidas por terem um único buraco negro supermassivo em seu centro. Entretanto, os astrônomos descobriram uma galáxia que possui a quantidade incrível de três buracos negros, o que pode gerar novas respostas para questionamentos antigos. Denominada SDSS J1502 1115, a descoberta dessa nova galáxia, mesmo estando a mais de 4 bilhões de anos-luz do nosso planeta, pode ajudar os astrônomos na busca dos mistérios sobre as ondas gravitacionais, que são as ondulações no espaço-tempo previstas por Einstein. Essas ondulações correspondem à Teoria Geral da Relatividade de Einstein, que foi publicada em 1916. Como se fosse uma pedra jogada no lago, o campo gravitacional é perturbado por esses corpos massivos, que acabam gerando pequenas interferências no espaço-tempo. São essas reverberações que chamamos de ondas gravitacionais. Dessa forma, elas podem ser produzidas, por exemplo, quando os buracos negros orbitam entre si ou pela fusão de galáxias, e é possível que elas também tenham acontecido durante o Big Bang. A descoberta, publicada na revista Nature, foi feita por uma equipe internacional liderada pelo Dr. Roger Deane, da Universidade da Cidade do Cabo. A equipe descobriu que o trio de buracos negros se encontram a uma distância quase que ínfima, com dois deles orbitando um ao outro com apenas 500 anos-luz de distância. Essa é a menor distância entre buracos negros já registrada.

A descoberta sugere que estes buracos negros supermassivos, cada um com uma massa entre 1 milhão a 10 bilhões de vezes a do Sol, são muito mais comuns do que se pensava. O estudo conseguiu ser realizado especialmente usando uma técnica chamada Very Long Baseline Interferometry (VLBI) para descobrir dois buracos negros interno ao sistema triplo. Esta técnica combina os sinais de grande raio em torno dos radiotelescópios de todo o mundo, que estão separados por até 10.000 quilômetros. Dessa forma, é possível ver detalhes 50 vezes mais claros do que o Telescópio Espacial Hubble. Futuramente, radiotelescópios, como o Square Kilometre Array (SKA), serão capazes de medir de maneira mais precisa as ondas gravitacionais dos buracos negros desse trio. “O que é extraordinário para mim é que esses buracos negros, que estão no extremo da Teoria da Relatividade Geral de Einstein, estão orbitando um ao outro com 300 vezes a velocidade do som na Terra“, disse Deane. “Não só isso, mas usando os sinais combinados de radiotelescópios em quatro continentes, somos capazes de observar este exótico sistema, que parece tão pequeno em meio a tanto espaço no universo”. Professor Matt Jarvis do Departamento de Física, da Universidade de Oxford, um dos autores do estudo, acrescentou: “A Relatividade Geral prevê que a fusão de buracos negros são fontes de ondas gravitacionais e neste trabalho conseguimos identificar três buracos negros, tão juntos, que poderia ser possível se fundirem em uma espiral e atingir vários vizinhos espaciais”. FONTE:Jornal Ciência