Ondas gravitacionais mudam astronomia

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grav.waves.jpgPor Ethevaldo Siqueira – com NASA e Washington Post
29/01/2018 - Há cerca de 130 milhões de anos, em uma galáxia distante, os núcleos ardentes de duas estrelas entraram em colapso e se despedaçaram. A explosão resultante enviou uma explosão de raios gama que cruzavam o espaço e ondulavam o próprio tecido do Universo.

Em 17 de agosto de 2017, esses sinais atingiram a Terra – e provocaram uma revolução na astronomia. A colisão distante criou o que é chamado de "kilonova", uma maravilha astronômica que os cientistas nunca haviam visto até hoje.

Foi o primeiro evento cósmico da história a ser testemunhado através de telescópios tradicionais, que podem observar radiações eletromagnéticas como raios gama e detectores de ondas gravitacionais, que detectam as rugas no espaço-tempo produzidas por cataclismos distantes.

A detecção, que envolveu milhares de pesquisadores que trabalham em mais de 70 laboratórios e telescópios em todos os continentes, anuncia uma nova era na pesquisa espacial conhecida como "astrofísica multimídia".

Este é o avanço que os cientistas esperavam desde a detecção inicial de ondas gravitacionais há dois anos. Agora, pela primeira vez, eles puderam observar o Universo, mediante o uso de duas forças fundamentais: a luz e a gravidade. Ao combinar a astronomia visual tradicional com o trabalho vencedor do Prêmio Nobel de pesquisadores de ondas gravitacionais, os astrônomos têm agora novos meios para investigar alguns dos mistérios mais duradouros desse campo: a força desconhecida que impulsiona o crescimento acelerado do Universo, a matéria invisível que retém as galáxias , e as origens dos elementos mais preciosos da Terra, incluindo prata e ouro.

Isso pode mudar profundamente muita coisa que a ciência sabia até aqui. "É transformacional", como diz Julie McEnery, uma astrofísica do Goddard Space Flight Center da NASA no Greenbelt, Mariland, que trabalho nesse esforço científico.

E continua: "A era da astrofísica da onda gravitacional havia começado, mas agora atinge sua maturidade. Podemos combinar nossas formas de ver o universo, de forma dramaticamente diferentes. E eu acho que nosso nível de compreensão vai avançar como resultado ".

Uma das realizações mais espectaculares da física até agora, neste século, tem sido a observação de ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo que resultam de massas acelerando no espaço. Até agora, houve cinco detecções de ondas gravitacionais, graças ao Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro Laser (LIGO) e, mais recentemente, ao detector europeu de onda gravitacional de Virgem. Usando essas instalações, os cientistas conseguiram identificar os sinais extremamente sutis de buracos negros relativamente pequenos e, a partir de outubro, estrelas de nêutrons.

Mas há objetos de fusão muito maiores, cujos sinais de onda gravitacional ainda não foram detectados: buracos negros supermassivos, mais de 100 milhões de vezes mais maciços do que o nosso Sol. A maioria das galáxias grandes tem um buraco negro supermassivo central. Quando as galáxias colidem, seus buracos negros centrais tendem a espirrar uns aos outros, liberando ondas gravitacionais em sua dança cósmica. Muito como um animal grande como um leão produz um rugido mais profundo do que o grito de um pequeno rato, a fusão de buracos negros supermassivos cria ondas gravitacionais de baixa frequência do que os buracos negros relativamente pequenos que o Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro Laser (LIGO) e experimentos baseados em solo semelhantes podem detectar.

 

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Até agora, houve cinco detecções de ondas gravitacionais, graças ao Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro Laser (LIGO) e, mais recentemente, ao detector europeu de onda gravitacional de Virgem. Usando essas instalações, os cientistas conseguiram identificar os sinais extremamente sutis de buracos negros relativamente pequenos e, a partir de outubro, estrelas de nêutrons.

Mas há objetos de fusão muito maiores, cujos sinais de onda gravitacional ainda não foram detectados: buracos negros supermassivos, mais de 100 milhões de vezes mais maciços do que o nosso Sol. A maioria das galáxias grandes tem um buraco negro supermassivo central. Quando as galáxias colidem, seus buracos negros centrais tendem a espirrar uns aos outros, liberando ondas gravitacionais em sua dança cósmica. Muito como um animal grande como um leão produz um rugido mais profundo do que o grito de um pequeno rato, a fusão de buracos negros supermassivos cria ondas gravitacionais de baixa frequência do que os buracos negros relativamente pequenos que o Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro Laser (LIGO) e experimentos baseados na superfície da Terra semelhantes podem detectar.

Veja aqui, com o primeiro link, o vídeo da NASA que mostra como teria sido a fusão e explosão de duas estrelas de nêutrons que deu origem às  radiações gravitacionais e eletromagnéticas detectadas pela primeira vez em sucessão rápida para um evento dessa naturea. Os dados da explosão se encaixam bem com uma espectacular espiral mortal da estrela de nêutrons.

O extraordinário episódio explosivo foi visto no dia 17 de agosto no próximo da galáxia elíptica NGC 4993, situada a apenas 130 milhões de anos-luz da Terra. As ondas gravitacionais foram vistas primeiro pelos observatórios baseados em LIGO e Virgo, e cujos raios gama foram detectados segundos depois pelos observadores que utilizavam o Fermi e o observatório INTEGRAL, em órbita terrestre. Horas após o Hubble e outros observatórios detectaram a ocorrência de luz em todo o espectro eletromagnético.

 

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