MAIS ONDAS GRAVITACIONAIS: DETECÇÃO DE UM SEGUNDO SINAL DE UM NOVO BINÁRIO DE BURACOS NEGROS.

E, novamente, as ondas gravitacionais fizeram festa na ciência.

Concepção artística da fusão de 2 buracos negros e ondas gravitacionais. Ilustração do LIGO em referencia ao sinal GW151226

Concepção artística da fusão de 2 buracos negros e ondas gravitacionais. Ilustração do LIGO em referencia ao sinal GW151226.

Como se não bastasse uma das maiores descobertas da ciência moderna, o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), detectou um segundo sinal de ondas gravitacionais: GW151226 (GW é a sigla, em inglês, para Gravitational Wave, onda gravitacional, e 151226 é a data da detecção, ou seja, 26/12/2015).

No dia 11 de fevereiro de 2016 o LIGO já havida dado ao mundo a magnífica notícia de detecção, pela primeira vez, de ondas gravitacionais de forma direta (comentado aqui). Essa detecção foi feita no dia 14 de Setembro de 2015. Já no dia 26 de Dezembro do mesmo ano, outro sinal foi detectado em Washington e Lousiana, onde ficam os 2 grandes interferômetros de laser.

Mas, há alguns detalhes um pouco diferentes nesse segundo sinal. Um deles é a distância: a fusão dos monstros estelares é de 1,4 bilhão de anos-luz daqui. O outro detalhe é a massa dos buracos negros (BNs): menores do que a primeira detecção, cada um contribuiu com 8 e 14 massas solares (aproximadamente), produzindo um de  21 massas solares, sendo que 1 massa solar foi emitida em forma de energia para as GWs.

Por último, um fator muito interessante: o LIGO foi capaz de identificar que um dos BNs gira como se fosse um pião. Ou seja, há mais implicações astrofísicas a serem analisadas nesses casos, pois isso pode indicar que um dos BNs talvez tenha sugado uma estrela.

Indo aos detalhes do paper publicado e sem deixar a didática de lado, outra particularidade desse sinal é que ele foi identificado dentro de outro ruído, ou seja, havia sido detectado um sinal “qualquer” e, dentro desse sinal de duração de 70 segundos, fazendo todo o processo de “limpeza” e filtros, observou-se que havia GWs, com frequência de órbita, um em relação ao outro, inicial de 45 voltas por segundo.

Gráficos publicados do LIGO mostrando o sinal detectado. Na primeira linha que quadrados mostra os dados dos 2 detectores, apontando, em pretro, o sinal já filtrado. Na segunda linha mostra os picos de sinais das GWs, indo de 30 Hz (30 voltas por segundo, um em relação ao outro) até a fusão completa. A terceira linha demonstra o sinal “cheio”, ou seja, com o ruído. A última linha mostra a frequência e o tempo do sinal.

Gráficos publicados do LIGO mostrando o sinal detectado. Na primeira linha que quadrados mostra os dados dos 2 detectores, apontando, em pretro, o sinal já filtrado. Na segunda linha mostra os picos de sinais das GWs, indo de 30 Hz (30 voltas por segundo, um em relação ao outro) até a fusão completa. A terceira linha demonstra o sinal “cheio”, ou seja, com o ruído. A última linha mostra a frequência e o tempo do sinal.

Com mais essa detecção e, óbvio, nova comprovação da Relatividade Geral, uma porta está se abrindo: astronomia de ondas gravitacionais. Ou seja, os telescópios modernos utilizam o espectro eletromagnético para fazer observações (ondas de rádio, raios X, raios gama, luz visível etc). Agora, há essa outra possibilidade.

E isso advém de um motivo bem específico: o LIGO não detecta qualquer tipo de onda gravitacional em qualquer frequência, apenas em uma faixa muito específica. Isso indica que pode-se detectar outras ondas gravitacionais de outros tipos de objetos, como as ainda não detectadas ondas gravitacionais primordiais (mais detalhes aqui) e ondas gravitacionais advindas de buracos negros supermassivos, como em fusão de galáxias. Outras possibilidades seriam outros tipos de fenômenos como fusão de estrelas supermassivas próximas ou outros eventos onde o espaço-tempo pode ser “balançado”.

A conclusão de mais esse evento importantíssimo para a ciência é uma clara demonstração de força e de embasamento teórico e empírico que a Relatividade Geral ainda tem. Obviamente, é a mais completa teoria que temos sobre o universo, com aplicações desde buracos negros até toda a dinâmica do universo.

Pena que ela não é quantizável, ou seja, não pode ser casada com a física quântica e, com isso, ter-se uma teoria de gravitação quântica completa, para ser aplicada dentro dos BNs e no universo inteiro. Mas, o próprio Einstein já sabia disso (não há energia gravitacional definida na RG) e trabalhou os últimos 20 anos de sua vida em uma teoria que pudesse unificar tudo. Ainda está em construção e quem sabe não será anunciada em breve?

Para mais fontes interessantes, vide:

Site do LIGO.
Possível localização dos 2 eventos de GWs.
Vídeo da simulação do GW151226.

Autor: Alexandre Fernandes – Graduado em física 

2 thoughts on “MAIS ONDAS GRAVITACIONAIS: DETECÇÃO DE UM SEGUNDO SINAL DE UM NOVO BINÁRIO DE BURACOS NEGROS.

  1. 2016 tem sido um bom ano de descobertas, já detectamos ondas pela segunda vez, já vimos a evoluçao rapida de peixes em um lago, mas descobertas sobre o Homo naledi, caramba, esse ano tá bom.
    otimo artigo como sempre Rosetti.
    Esses dias estava “debatendo”(so´eu queria o debate, o cara tava usando falacias para dizer que nós somos fanaticos religiosos da “cientologia”(o cara nem sabia oque significa cientologia kkk)) com um criacionista e ele disse até hj não vimos evoluçao, só “adaptaçao’ ou ‘microevoluçao” entao eu passei pro retardado o artigo da PloS Genetics sobre a especiaçao dos peixes, e ele disse que é adaptaçao porque continuam sendo peixes, entao passei seu texto sobre saltaçao e evoluçao, mas el ficou fazendo malabarismos para fazr parecer que o equilibrio pontuado era saltaçao, o efeito Dunning kruger é foda né?

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