Os cientistas registraram novamente a perturbação do espaço-tempo
A colaboração do LIGO (Observatório Gravitacional Interferométrico a Laser) relatou: Em 26 de dezembro de 2015, ondas gravitacionais varreram a Terra, às quais os detectores do observatório responderam. O evento foi o segundo registrado. A perturbação da estrutura do espaço-tempo foi causada, como os cientistas acreditam, pela fusão de dois buracos negros, um dos quais é 8 vezes mais pesado que o Sol, e o outro 14 vezes, em um objeto com massa de 21 solares. Este cataclismo em escala universal aconteceu há 1,4 bilhão de anos, mas as “ondulações” dele, espalhando-se à velocidade da luz, chegaram até nós apenas agora.
Pela primeira vez, as ondas gravitacionais foram "capturadas" em 14 de setembro de 2015. O que se tornou uma sensação. Aqueles - o "primeiro" também se espalhou a partir da fusão de buracos negros, mas uma massa maior - em 29 e 36 solar. O objeto, formado há 1,3 bilhão de anos, tornou-se 62 vezes mais pesado que o sol.
Obviamente, a observação repetida reforça o sucesso. E não há mais dúvidas de que as ondas gravitacionais realmente existem. O que excita a imaginação dos astrônomos.
Túneis de interferômetros a laser do observatório gravitacional.
DETALHES
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A onda corre para o apanhador e a besta
De acordo com a Teoria Geral da Relatividade, que Albert Einstein publicou em 1916, as ondas gravitacionais simplesmente têm que existir na forma de uma espécie de ondulação na estrutura do espaço-tempo. Devem ser propagados de forma especialmente intensa por cataclismos que ocorrem constantemente no Universo - por exemplo, explosões de supernovas, buracos negros se formando e se fundindo. Os cientistas acreditaram que as ondas gravitacionais resultantes, espalhando-se como círculos na água, mais cedo ou mais tarde chegarão à Terra. Onde e podem ser capturados usando instrumentos - observatórios gravitacionais. O LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) é um dos maiores do mundo. Consiste em duas instalações de pesquisa. Um fica em Livingston, Louisiana (Livingston, Louisiana), e o outro fica a mais de 3.000 km de distância, em Hanford,Estado de Washington (Hanford, Washington). A pesca neles durou de 2002 a 2010. Mas não adiantou. Como se não houvesse ondas gravitacionais na natureza. E Einstein, portanto, estava enganado.
Einstein é confiável mesmo se alguém quiser duvidar.
A essência da pesca é simples. Dois feixes de laser são direcionados perpendicularmente um ao outro por meio de longos tubos. No LIGO, cada tubo tem 4 quilômetros de comprimento. Então, com a ajuda de espelhos, os raios são reduzidos a um. E eles olham para o resultado - para o padrão de interferência. Se uma onda gravitacional chega, ela comprime o espaço em uma direção e se estende na perpendicular. As distâncias percorridas pelos feixes mudam. E isso pode ser visto na foto, que é um círculo concêntrico.
Mas antes, nada desse tipo era visível.
O observatório foi recentemente modernizado e denominado Advanced LIGO. Dispositivos de pesca, os chamados interferômetros a laser, tornaram-se mais sensíveis. E deu o resultado. Foi anunciado em 11 de fevereiro de 2016 em uma entrevista coletiva especial no National Press Club em Washington.
Entre os autores desta e da descoberta atual - pesquisadores unidos na colaboração internacional LIGO, estão também cientistas russos. Eles foram coletados pelo Membro Correspondente da RAS, Vladimir Braginsky, professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de Moscou e do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Hoje a equipe é chefiada por Valery Mitrofanov.
Segundo rumores, os cientistas conseguiram registrar até três ondas gravitacionais, cujas fontes estão localizadas nas constelações Dorado, Áries e Hydra. Dois já foram anunciados. Uma mensagem sobre a terceira onda provavelmente aparecerá em breve. Leva tempo para verificar os resultados da observação.
A fusão de buracos negros ainda é a principal fonte de ondas gravitacionais
COMENTÁRIO DO ESPECIALISTA
Nova janela para o universo
Parece que os cientistas russos estavam envolvidos na coisa mais importante - aumentar a sensibilidade dos instrumentos do observatório.
“Mudamos o formato das antenas para minimizar ruídos estranhos”, diz um dos autores da descoberta, diretor científico do Russian Quantum Center, professor da Moscow State University Mikhail Gorodetsky. - Também selecionamos o material ideal para os espelhos - quartzo fundido. Colegas sugeriram safira de cristal, que acabou sendo mais "barulhenta" para teste.
A sensibilidade do observatório acabou se tornando fenomenal.
- Por quatro quilômetros, o desvio registrado é de apenas 10 a menos 19 graus de um metro - isso é 10.000 vezes menor que o diâmetro de um próton - o núcleo de um átomo de hidrogênio, - disse Gorodetsky.
Segundo o cientista, com a detecção das ondas gravitacionais, iniciou-se uma nova era - a astronomia das ondas gravitacionais. Outra ferramenta para explorar o Universo apareceu.
“Agora temos“ouvidos”com os quais podemos ouvir o Universo, - diz o cientista. - Não estou brincando: as frequências das ondas gravitacionais registradas pelo LIGO são realmente sonoras - centenas de hertz, quilohertz, podem ser transformadas em som e ouvidas como o chilrear dos pássaros. Vamos registrar os eventos mais interessantes. Vamos testar a teoria da relatividade em um nível de precisão que não está disponível para outros métodos. Vamos verificar novas teorias e, possivelmente, chegar mais perto da criação de uma teoria quântica da gravidade. Ou mesmo a grande teoria da unificação.
- Agora temos apenas dois detectores, - explica Gorodetsky. “Porém, mesmo com eles, podemos determinar as massas dos objetos. E de acordo com o tempo de atraso - a posição aproximada no céu. Para duas antenas, a localização não é muito boa - alguns arcos no céu. Mas quando a terceira antena gravitacional europeia na Itália estiver totalmente operacional, seremos capazes de determinar a posição das fontes com bastante precisão, usando o método de triangulação.
De acordo com o cientista, isso permitirá visar rapidamente a área de onde emanam as ondas gravitacionais, óticas e radiotelescópios, para estudar suas fontes por métodos tradicionais.
Astrofísicos reclamam que o observatório gravitacional VIRGO na Itália ainda não se conectou à coleta de dados. Então, com a ajuda de detectores localizados nos cantos do triângulo gigante, seria possível "rastrear" com precisão as fontes das ondas gravitacionais. E o Advanced LIGO permite apenas que você indique aproximadamente a direção para eles.
Vladimir LAGOVSKY
