Novas observações incluem a fonte de buracos negros mais massiva e distante já detectada em ondas gravitacionais
Cientistas divulgam quatro novas observações de fusões de buracos negros por meio das ondas gravitacionais.
Até recentemente, seis detecção de ondas gravitacionais tinham sido divulgadas. Mas, durante uma reunião entre físicos e astrônomos ocorrida em Maryland no último sábado, novos resultados de observações de pares de buracos negros foram divulgados. Hoje, estes resultados estão sendo divulgados ao público.No total, 10 fusões binárias de buracos negros de massa estelar e uma fusão de estrelas de nêutrons foram observados.
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| Cemitério cósmico. Representação das massas dos corpos detectados. Em verde: as quatro novas observações de binárias de buracos negros divulgadas. Em azul: as detecções de buracos negros anteriormente divulgadas. Em laranja: o evento de fusão das estrelas de nêutrons. Em roxo e em amarelo: buracos negros e estrelas de nêutrons detectados via ondas eletromagnéticas, respectivamente. A imagem pode ser obtida de: https://media.ligo.northwestern.edu/gallery/mass-plot. |
Quando um par destes corpos forma um sistema binários, eles giram, um ao redor do outro, em um movimento espiral, até que colidem e se fundem. Este processo causa grandes distorções no tecido do espaço-tempo, que se propagam na velocidade da luz - que são as chamadas ondas gravitacionais. Foi devido a primeira detecção destas ondas que três cientistas receberam o Prêmio Nobel de Física de 2017.
Os sinais de ondas gravitacionais foram detectadas pelos observatórios LIGO e Virgo em suas versões avançadas, entre os anos de 2015 e 2017.
A segunda corrida de observação, que durou de 30 de novembro de 2016 a 25 de agosto de 2017, resultou em uma fusão binária de estrelas de nêutrons e sete fusões adicionais de binárias de buracos negros, incluindo os quatro novos eventos que estão sendo relatados agora. Os novos eventos são conhecidos como GW170729, GW170809, GW170818 e GW170823, com base nas datas em que foram detectados.
Dentre os novos eventos, o GW170729 se destaca por ter sido a fonte de ondas gravitacionais mais massiva e distante já observada. Nesta coalescência, que aconteceu há cerca de 5 bilhões de anos, quase cinco massas solares foram convertidas em energia na forma de radiação gravitacional.
Dos já relatados, o GW170814 foi a primeira fusão binária de buracos negros medida pela rede de três detectores e permitiu os primeiros testes de polarização de ondas gravitacionais. Três dias depois, houve a primeira detecção de ondas gravitacionais originadas da fusão de um sistema binário de estrelas de nêutrons, um acontecimento que também foi observado também em ondas eletromagnéticas, como a luz visível, raios gama, ondas de rádio, etc., e marcou um excitante novo capítulo na astronomia multi-mensageira, em que os objetos cósmicos são observados simultaneamente em diferentes formas de radiação.
“O anúncio de mais 4 fusões de binárias de buracos negros nos informa sobre a natureza da população desses sistemas binários no Universo e restringe melhor a taxa de ocorrência para esses tipos de eventos." afirma Albert Lazzarini, vice-diretor do Laboratório LIGO da Caltech.
“A próxima corrida observacional, que começará na primavera de 2019, deve render muito mais candidatos a ondas gravitacionais, e a ciência que a comunidade pode realizar crescerá de acordo", diz David Shoemaker, porta-voz da Colaboração Científica LIGO e pesquisador sênior do Instituto Kavli do MIT. para Astrofísica e Pesquisa Espacial. "É um momento incrivelmente
emocionante”.
“É gratificante ver as novas capacidades que se tornam disponíveis através da adição do Virgo avançado à rede global [de detectores]”, diz Jo van den Brand do Nikhef (Instituto Nacional Holandês de Física Subatômica) e da Universidade de Amsterdam, que é o porta-voz da colaboração Virgo.
Os artigos científicos descrevendo as novas descobertas, estão sendo publicados hoje. Eles trazem um catálogo de todas as detecções e informações mais detalhadas. Também descrevem as características da população dos buracos negros se fundindo.
“Esses resultados se devem a cientistas, engenheiros, técnicos e estudantes trabalhando juntos, reunindo habilidades em instrumentos, programação, relatividade geral e astrofísica. É realmente um esforço de grupo” diz Laura Cadonati, vice-porta-voz da Colaboração Científica LIGO (LSC).
- Veja: Prêmio de US$ 3 milhões para a detecção de ondas gravitacionais
- Veja: A Colaboração Cientifica LIGO - e junto o grupo Brasileiro do INPE - ganhou o prêmio Princesa das Astúrias de Pesquisa Científica e Técnica de 2017
Existem dois grupos no Brasil, que participam oficialmente da LSC. O primeiro deles está na Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP), órgão do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e conta com seis membros e o outro no Instituto Internacional de Física (IIP, sigla em Inglês) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte em Natal (RN).
O grupo do INPE dirigido por Odylio Aguiar trabalha no aperfeiçoamento da instrumentação de isolamento vibracional do LIGO, na sua futura operação com espelhos resfriados e na caracterização dos detectores, buscando determinar as suas fontes de ruído. O grupo do IIP, dirigido por Riccardo Sturani, trabalha na modelagem e análise dos dados de sinais de sistemas estelares binários coalescentes, do tipo detectado e descrito nas publicações.
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Artigo: “GWTC-1: A Gravitational-Wave Transient Catalog of Compact Binary Mergers Observed by LIGO and Virgo during the First and Second Observing Runs”
Artigo disponível no arXiv e em https://dcc.ligo.org/LIGO-P1800307/public
Artigo: “Binary Black Hole Population Properties Inferred from the First and Second
Observing Runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo”
Artigo disponível no arXiv e em https://dcc.ligo.org/P1800324/public
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Baseado no Press Release da LSC traduzido pelos pesquisadores doutores Odylio Aguiar e Riccardo Sturani.
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