Toda sexta -feiraao vivo, De 21h (para o tempo de Brasília), vai ao ar Programa Space Lookno Visual digital no YouTube. O episódio de última sexta -feira (23) (que você verifica aqui) repercussões o anúncio de maior fusão de buracos negros já detectados E como é o começo do futuro da observação espacial por ondas gravitacionais.
O pós -doutorado e pesquisador Cecília Chirenti Ele explicou como os astrônomos capturaram esse evento e o que os intrigou nos resultados. Chirenti tem doutorado em física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo e pós -doutorado do Instituto de Física Gravitacional Max Planck na Alemanha. Atualmente, é professora associada da Universidade Federal da ABC e pesquisadora associada da Universidade de Maryland, Estados Unidos.
Buracos negros estavam próximos do limite de velocidade
A descoberta foi anunciada pela equipe de Chamada (Observatório de Ondas Gravitacionais por interferômetro a laser) segunda -feira passada (14). Os dados do evento foram capturados em 2023 e, desde então, os pesquisadores dedicaram dois anos a sinalizar a análise para entender sua origem.
O evento, nomeado de GW231123envolvido Dois buracos negros com massas de 100 e 140 vezes o sol 10 bilhões de anos -luz da Terra. Ambos fundiram e geraram um corpo maior, com 225 massas solares. A massa restante do fenômeno tornou -se ondas gravitacionais, que viajaram pelo cosmos até serem detectadas pelos pesquisadores.
Ao capturar a fusão, os cientistas observaram que os buracos negros giraram a uma velocidade impressionante: Cerca de 400.000 vezes mais rápido que a rotação da TerraChegando perto do limite teórico previsto pela física para esse tipo de estrela.
Chirenti explicou o que aconteceria se essa barreira fosse excedida: “Se um buraco negro girasse mais rápido que o limite, O horizonte de eventos desapareceria e só seria deixado com singularidade. Esperamos que isso não aconteça na natureza, embora essa hipótese nunca tenha sido provada. ”
O fenômeno foi identificado através de ondas gravitacionais, ondulações em tecido espacial. Eles surgem quando objetos extremamente massivos se movem ou interagem intensamente, causando distorções que se propagam através do universo.
Essas ondulações foram previstas pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein Em 1915, mas foram detectados diretamente em 2015, quase um século depois. Na época, essa descoberta histórica foi feita pelo próprio Ligo e marcou o início de uma nova era na observação do cosmos.
Como os cientistas capturaram ondas gravitacionais?
Detectar ondas gravitacionais é um dos maiores desafios da física experimental. Quando chegam à terra, essas ondulações têm uma amplitude de nível subatômica, sobre 10.000 vezes menos que o diâmetro de um próton.
Para capturar essas pequenas variações no espaço -tempo, o LIGO opera dois detectores nos Estados Unidos, localizados nos estados de Washington e Louisiana. Cada instalação possui uma estrutura “L”, com dois braços que se estendem por quatro quilômetros.
No ponto de encontro nas laterais, um feixe de laser é dividido em dois, viajando em cada direção até chegar aos espelhos colocados nas extremidades. Depois de refletir, os raios retornam ao ponto de origem, onde qualquer interferência em suas rotas pode indicar a passagem dos fenômenos das ondas.
Para evitar distúrbios indesejados, os dois edifícios são separados por uma distância de cerca de 3 mil quilômetrosque permite a confirmação da passagem de ondas gravitacionais, pois o mesmo sinal deve ser detectado nos dois locais.
“A idéia é que, se houvesse um caminhão no Observatório do Sudeste, ele não foi para o noroeste ao mesmo tempo. Então, os pesquisadores estão procurando coincidências entre os sinais dos dois detectores”, explicou o cientista.
Para o pesquisador, os modelos matemáticos precisam de melhorias
Quando uma onda gravitacional atravessa esse sistema, um dos braços do laser se estende mais do que o outro e essa pequena variação é detectada. Ao estudar essa interferência, os cientistas podem estimar o evento que o causou.
“Toda vez que há uma detecção, queremos entender qual cenário era: o que eram os buracos negros, a distância em que estavam, suas massas e outras propriedades”, disse ela.
Para isso, os pesquisadores usam vários Modelos matemáticos e computacionais do cosmos. Segundo Chirenti, para cada modelo, a equipe calcula o melhor cenário de origem do sinal capturado.
Geralmente eles concordam um com o outro. No entanto, nessa nova descoberta, eles não concordaram com eficiência. “Chegamos à conclusão de que os modelos ainda não são muito bons quando os buracos negros estão girando muito rápido”, disse o pesquisador.
“O desafio, a partir de agora, é melhorar os modelos, os dados da Reion no futuro e aprender mais sobre esse evento”, explicou Chirenti.
Leia mais:
O futuro do estudo das ondas gravitacionais está no espaço
Para o pesquisador, o próximo passo na detecção de ondas gravitacionais está na LISA (Antena Espacial do Interferômetro a Laser), uma parceria entre a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA).
Lisa será composta de Três naves espaciais posicionaram aproximadamente 2,5 milhões de quilômetros de um dos outros. Eles estarão localizados atrás da terra, acompanhando sua órbita ao redor do sol, a uma distância mais de cem vezes mais do que isso nos separa da lua.
“Podemos medir colisões supermassivas de buracos negros, e isso será muito legal. Começaremos a descobrir sistemas binários gigantes, com duas galáxias derretidas e, nesses casos, esperamos que também haja luz. Podemos medir ondas eletromagnéticas junto com a gravitacional”, disse Chirenti.
O lançamento da espaçonave da Missão Lisa está programado para 2035. Com eles, a humanidade dará um novo passo na exploração do cosmos e poderá “ouvir” e “ver” o universo em alta definição.