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Nova técnica para detectar ondas gravitacionais dá primeiros resultados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/01/2021

Sinal inédito pode ser indicador de ondas gravitacionais
Ilustração da luz de um pulsar viajando para a Terra em meio a um mar de ondas gravitacionais.
[Imagem: NANOGrav/T. Klein]

Ondas gravitacionais

Uma equipe internacional de astrônomos encontrou fracos "sussurros" de baixa frequência que podem ser sinais de ondas gravitacionais de buracos negros gigantescos colidindo em galáxias distantes.

A técnica é totalmente diferente da utilizada pelos observatórios LIGO e VIRGO, que detectaram ondas gravitacionais pela primeira vez em 2016, o que valeu às equipes o Nobel de Física de 2017.

Estes novos indícios foram obtidos a partir de mais de 12 anos de dados coletados de radiotelescópios, incluindo o Green Bank, nos EUA, e o recentemente destruído Observatório de Arecibo, em Porto Rico, por astrônomos participantes do projeto NANOGrav (Observatório de Ondas Gravitacionais Nanohertz).

Quasares sentindo ondas gravitacionais

A nova técnica usa pulsares como detectores de ondas gravitacionais.

Os pulsares são estrelas de nêutrons giratórias e magnetizadas que emitem pulsos regulares de radiação em dois feixes simétricos. Seu giro é tão rápido e preciso que eles são comumente usados como cronômetros cósmicos.

Quando buracos negros gigantescos se fundem, o evento cria ondas gravitacionais que sacodem o tecido do espaço-tempo, o que afeta a regularidade do giro do pulsar. Em última análise, essa variação mínima indica que a posição da Terra no Universo pode ter mudado ligeiramente devido à passagem da onda gravitacional.

"Nós devemos ser claros: Ainda não afirmamos ter detectado ondas gravitacionais," disse Shami Chatterjee, membro da equipe NANOGrav. "Detectamos um sinal que é consistente com a existência de ondas gravitacionais, mas não podemos provar isso ainda. Achamos que esta é a ponta do iceberg, mas temos que demonstrar isso para nossa própria satisfação."

Os dados incluem observações de 47 pulsares, mas a equipe já está agora realizando novas observações usando 80 pulsares. O plano é que o projeto chegue a usar cerca de 200 pulsares, mas isso vai depender de garantir tempo em outros radiotelescópios, para substituir o tempo perdido no Observatório de Arecibo.

Bibliografia:

Artigo: The NANOGrav 12.5 yr Data Set: Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-wave Background
Autores: Zaven Arzoumanian, Paul T. Baker, Harsha Blumer, Bence Bécsy, Adam Brazier, Paul R. Brook, Sarah Burke-Spolaor, Shami Chatterjee, Siyuan Chen, James M. Cordes, Neil J. Cornish, Fronefield Crawford, H. Thankful Cromartie, Megan E. DeCesar, Paul B. Demorest, Timothy Dolch, Justin A. Ellis, Elizabeth C. Ferrara, William Fiore, Emmanuel Fonseca, Nathan Garver-Daniels, Peter A. Gentile, Deborah C. Good, Jeffrey S. Hazboun, A. Miguel Holgado, Kristina Islo, Ross J. Jennings, Megan L. Jones, Andrew R. Kaiser, David L. Kaplan, Luke Zoltan Kelley, Joey Shapiro Key, Nima Laal, Michael T. Lam, T. Joseph W. Lazio, Duncan R. Lorimer, Jing Luo, Ryan S. Lynch, Dustin R. Madison, Maura A. McLaughlin, Chiara M. F. Mingarelli, Cherry Ng, David J. Nice, Timothy T. Pennucci, Nihan S. Pol, Scott M. Ransom, Paul S. Ray, Brent J. Shapiro-Albert, Xavier Siemens, Joseph Simon, Renée Spiewak, Ingrid H. Stairs, Daniel R. Stinebring, Kevin Stovall, Jerry P. Sun, Joseph K. Swiggum, Stephen R. Taylor, Jacob E. Turner, Michele Vallisneri, Sarah J. Vigeland, Caitlin A. Witt
Revista: The Astrophysical Journal Letters
Vol.: 905, L34
DOI: 10.3847/2041-8213/abd401
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