Astrônomos da LIGO acabam de confirmar pela segunda vez a detecção de ondas gravitacionais

LIGO conseguiu novamente.

O segundo evento do LIGO veio da fusão de buracos negros que têm 8 e 14 vezes a massa do Sol, localizados a 1,4 bilhão de anos-luz de distância.

O LIGO acaba de confirmar uma segunda explosão de ondas gravitacionais através fusão de um par de buracos negros, sugerindo que essas detecções em breve se tornarão rotina na nova astronomia de ondas gravitacionais. A detecção também reforça a busca de mais fusões de buracos negros e ondulações no espaço-tempo.

No natal do ano passado, o Gravitational-Wave Observatory Laser Interferometer (LIGO) detectou ondas gravitacionais, pela segunda vez. A LIGO e a Virgo - colaborações científicas internacionais - relatam que, como o primeiro evento anunciado em fevereiro, as ondas vieram da fusão de dois buracos negros. Desta vez, contudo, os buracos negros foram menores, o que permitiu que o processo de fusão a ser visto por cerca de um segundo, fosse cinco vezes maior do que o primeiro evento. Os pesquisadores dizem que, após o primeiro evento que provou que o LIGO funciona, esta segunda detecção significa o início da era da astronomia de ondas gravitacionais, quando detecções vão se tornar rotina e fornecer novas informações sobre o cosmos.

Levou mais de uma década para que o LIGO atingisse a sensibilidade necessária para fazer a primeira detecção das ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo previstas pela teoria centenária da Relatividade Geral de Einstein. O primeiro evento foi visto em 14 de setembro por ambos os detectores do LIGO, localizados em Hanford, Washington, e Livingston, Louisiana, e foi interpretado como a fusão de dois buracos negros de 1,3 bilhões de anos luz de distância.

Agora as equipes LIGO e Virgo têm descrito um segundo sinal observado em 26 de dezembro em ambos os detectores. Os pesquisadores preveem que um sinal de coincidência falsa como o observado resultaria de um ruído aleatório menos de uma vez a cada milhão de anos.

Instalações do observatório da LIGO em Washington DC.

A equipe calcula que as ondas vieram da fusão de buracos negros (GW151226) com massas de cerca de 8 e 14 vezes a do Sol, a 1,4 bilhão de anos-luz de distância. Estas massas estão próximos dos valores típicos inferidos a partir de observações convencionais de buracos negros que orbitam estrelas comuns, enquanto os responsáveis ​​para o primeiro evento do LIGO eram muito maiores, com 29 e 36 massas solares.

Na época do segunda detecção, os cientistas que trabalham no LIGO já estavam confiantes de que tiveram o primeiro sinal histórico. Mas esse conhecimento permaneceu um segredo bem guardado, assim como rumores destilados aos meios de comunicação de todo o mundo.

"A primeira detecção foi tão emocionante porque mostrou que esta experiência extraordinariamente difícil realmente pode ser realizada com sucesso", diz Julian Krolik, um astrofísico da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore. "Detecções adicionais [como esta] virarão os holofotes a partir da própria experiência para nos ensinar sobre o conteúdo do universo ".

Talvez o aspecto mais importante dos novos resultados, diz Shapiro, é que a onda gravitacional medida é completamente consistente com as previsões da relatividade geral para fortes campos gravitacionais. Previsões na teoria de campos não tinham sido diretamente testadas antes de dos dois eventos do LIGO.

Krolik espera que à medida que acumulam-se mais dados, os pesquisadores vão aprender mais sobre os tipos de sistemas gravitacionais emissores de ondas que são possíveis. "É uma previsão bastante segura de que haverá uma onda de novas ideias no futuro próximo", diz ele.

Um outro candidato a buraco negro binário com menos de 100 massas solares foi encontrado durante o primeiro período de observação avançada da LIGO que terminou em 19 de janeiro de diz Caudill, mas ainda está sendo analisado. No entanto, a equipe está continuando a peneirar os dados para binários maiores e por outras fontes de ondas gravitacionais, como estrelas de nêutrons.

Krolik tem grandes esperanças que a Virgo detecte um evento de ondas gravitacionais em breve. Os dados de um terceiro observatório permitiria que o local de origem seja identificado com mais precisão no céu, diz ele. Com apenas dois detectores, o novo evento LIGO foi atribuído a uma grande área do céu medindo 850 graus quadrados.

Com a descoberta, o LIGO já soma três pares de buracos negros: o primeiro, detectado em 14 de setembro (GW150914), o segundo, detectado em dezembro (GW151226) e um terceiro (ainda a ser confirmado).

Esta pesquisa foi publicada na revista Physical Review Letters .

Com informações da APS Physics e Astronomy Magazine