Astrônomos russos e estrangeiros que trabalham com os observatórios gravitacionais LIGO e ViRGO anunciaram a descoberta de mais quatro explosões geradas pela fusão de buracos negros. Isso foi relatado pelo serviço de imprensa da Universidade Estadual de Moscou.
“Viva a astronomia das ondas gravitacionais! Ela nasceu há apenas 3 anos durante o registro sensacional dos primeiros eventos exóticos, ela se levantou completamente e fornece dados cada vez mais interessantes, sem os quais já é impossível imaginar o desenvolvimento da astronomia e da cosmologia , diz Sergey Vyatchanin, professor da Universidade Estadual de Moscou e um dos membros colaboração LIGO.
Dez magníficos
Em setembro de 2015, praticamente imediatamente após o LIGO atualizado ser ligado, os cientistas descobriram uma explosão de ondas gravitacionais geradas pela fusão de buracos negros com uma massa total de 65 Sóis. Posteriormente, o LIGO registrou mais cinco eventos semelhantes gerados, com uma exceção, por fusões semelhantes de grandes buracos negros.
Sua descoberta lançou uma nova série de grandes debates entre cientistas - como exatamente esses pares de buracos negros poderiam ter surgido e se é possível "ver" a história de sua formação em como o processo de sua fusão ocorre.
Alguns astrônomos hoje acreditam que os buracos negros em tais pares nascem sozinhos e só depois de muito tempo eles encontram outro objeto semelhante, se aproximam dele e se fundem. Tal teoria impõe restrições muito estritas sobre a frequência de tais fusões e o local onde podem ocorrer - na verdade, esses pares de buracos negros só podem surgir dentro de aglomerados globulares superdensos na periferia das galáxias.
Ainda é difícil responder a essa pergunta devido ao pequeno número de fusões abertas em buracos negros. Vyatchanin e seus colaboradores, assim como participantes do projeto VIRGO, quase dobraram o número de explosões gravitacionais conhecidas, descobrindo muitas novas explosões potenciais de "ondas de Einstein". Isso já permite que algumas estimativas sejam feitas.
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Todos esses eventos, como observam os cientistas, foram descobertos durante o segundo ciclo de observações. Tudo começou em novembro de 2016 e terminou em agosto passado. Além da já conhecida primeira fusão de estrelas de nêutrons e três ecos de uma colisão de buracos negros, os cientistas do LIGO e do ViRGO conseguiram encontrar e confirmar mais quatro eventos desse tipo.
Novos segredos do espaço
Todos eles, além das estatísticas sobre o número de colisões de buracos negros, trouxeram muitas outras descobertas. Por exemplo, o novo evento GW170729 foi acionado por ondas gravitacionais da fonte mais massiva e distante já observada.
Aconteceu há cerca de 5 bilhões de anos, quando dois buracos negros se fundiram, supostamente 50 e 35 vezes a massa do Sol. Segundo cálculos dos cientistas, o "produto" de sua fusão perdeu cerca de cinco massas solares, cuja energia foi emitida na forma de ondas gravitacionais.
A próxima explosão, GW170809, foi única por ser a primeira vez que os cientistas conseguiram medir a polarização das ondas gravitacionais. Isso é extremamente importante para testar a teoria da relatividade e procurar possíveis traços de dimensões "extras" e mundos paralelos.
Da mesma forma, a terceira nova explosão de "ondas de Einstein", GW170818, ajudou os astrônomos a localizar a fonte dessa radiação com altíssima precisão, medindo o atraso do sinal em todos os três detectores gravitacionais no mesmo nível.
Tudo isso, como observam os pesquisadores, permitiu-lhes tirar algumas conclusões sobre a "demografia" dos buracos negros e sua potencial "pátria". Por exemplo, medições por LIGO e ViRGO mostraram inesperadamente que tais objetos raramente têm uma alta velocidade de rotação. Isso não é típico dos pares conhecidos de buracos negros e outros objetos da Via Láctea, e também fala a favor de seu "nascimento único".
Por outro lado, as frequências de fusões e massas típicas de buracos negros ainda se enquadram nas previsões da teoria. LIGO e ViRGO ainda não descobriram objetos incomumente pequenos e grandes que caem em uma espécie de "zona proibida" onde buracos negros nunca foram encontrados. A atualização do LIGO, que os cientistas planejam concluir ainda este ano, ajudará a abrir ainda mais buracos negros e a testar se essa tendência continua no futuro.
“No início do próximo ano terá início o terceiro ciclo de observações científicas dos detectores LIGO e ViRGO. Presume-se que neste ciclo eles usarão a “luz comprimida” quântica para aumentar a sensibilidade. Este será o primeiro uso de tecnologias quânticas em detectores de ondas gravitacionais, que estão sendo desenvolvidos em particular pelo grupo da Universidade de Moscou”, conclui Farit Khalili, professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de Moscou.
