9 coisas que aprendemos com as primeiras detecções de ondas gravitacionais (até agora)

Texto de Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar*.

Edição/imagens foram por minha conta (Elvis):

1. As ondas gravitacionais existem e podem ser detectadas pelos interferômetros a laser como o LIGO

Comparação de modelos dos sinais de ondas gravitacionais observadas pelo LIGO. Créditos: LIGO/Caltech/MIT/University of Chicago (Ben Farr).

2. Primeira evidência observacional que buracos negros existem, podem ser encontrados em binárias e podem se fundir em um tempo menor que a idade atual do Universo

Buracos Negros em espiralação. Créditos: LIGO/T. Pyle.

3. A teoria da Relatividade Geral prevê, com muita exatidão, as formas de onda produzidas por binárias de buracos negros e o ressoar de um buraco negro isolado

Ondas gravitacionais, como preditas pela relatividade geral de Einstein. Créditos: LIGO.

4. Os buracos negros observados são mais massivos que os buracos negros que suspeitávamos existir nos sistemas binários emissores de raios-X

Nova população de buracos negros (até a data desta publicação). Créditos: LIGO/Caltech/Sonoma State (Aurore Simonnet).

5. Foi confirmado que buracos negros podem ter rotação (spin)

6. Por terem mais massa que o esperado, a observação destes buracos negros causou uma pequena revolução nos modelos de evolução estelar que explicam o surgimento deles em binárias

7. Ainda não existem evidências de violações da Relatividade Geral em regime genuíno de campo gravitacional forte, pois os sinais detectados não apresentaram amplitude suficiente para se dizer com segurança algo a respeito. Maiores sensibilidades dos interferômetros que serão obtidas em futuro próximo vão poder responder a esta questão.

O detector LIGO de Livingston, LA, EUA. Créditos: Caltech/MIT/LIGO Lab.

8. Estamos ansiosos para observar a fusão de estrelas de nêutrons ou de uma estrela de nêutrons com um buraco negro. Estatisticamente, a não observação (até o momento) destes eventos não surpreende, pois o conhecimento humano sobre o número destas binárias no Universo é muito incerto.

9. Foi inaugurada a Astronomia/Astrofísica de Ondas Gravitacionais.

*O prof. Dr. Odylio Denys Aguiar possui graduação em Eletrônica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, mestrado em Astrofísica pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e doutorado em Física - Louisiana State University System. Atualmente é pesquisador titular do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e professor do curso de pós-graduação em Astrofísica do INPE. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Relatividade e Gravitação Experimental, atuando principalmente nos seguintes temas: ondas gravitacionais, detecção de ondas gravitacionais, detector Mario Schenberg, projeto LIGO. Participou em 1986 da análise dos dados do primeiro experimento mundial de coincidência entre detectores de ondas gravitacionais criogênicos do tipo barra. Na foto, tirada em 1990, se encontra no interior de uma das câmaras internas do detector criogênico americano ALLEGRO da LSU. Desde 2006 o Brasil possui a sua própria antena criogênica (esférica) de ondas gravitacionais. Participou, dentro da Colaboração Científica LIGO (LSC), das primeiras detecções de ondas gravitacionais, ocorridas em 2015 e 2017, as quais acarretaram a inauguração de uma nova janela para a observação do Universo: a Astronomia de Ondas Gravitacionais. Link para o currículo Lattes.