Novas simulações de colisões de energia no universo permitem que os astrofísicos compreendam mais profundamente o princípio de gerar ondas gravitacionais, que é talvez a mais excitante oportunidade de olhar para o futuro do mundo celestial e entender o que acontecerá a seguir.
A fusão de buracos negros é considerada o evento mais marcante que o universo já viu desde o big bang que ocorreu há mais de 14 bilhões de anos. Esse evento ocorre quando dois (ou mais) buracos negros ficam presos por seus campos gravitacionais mútuos, após os quais eles colidem e se fundem em um único conjunto. Em teoria, a energia produzida durante a fusão pode gerar uma ejeção muito específica de uma onda gravitacional, cuja modelagem é o principal objetivo dos cientistas.
De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, as ondas gravitacionais são geradas como resultado da aceleração de dois objetos massivos no espaço aberto, mas a ciência ainda não pode observar diretamente esse processo. Indiretamente, para ver sua influência, você pode apenas observar o movimento de anãs brancas (por exemplo, em órbita uma da outra). Com o passar do tempo, o raio de suas órbitas começa a diminuir e a energia é perdida, após o que ocorre a emissão de ondas gravitacionais.
Embora tenhamos uma boa idéia de suas propriedades, como é bem conhecido, as ondas gravitacionais são muito difíceis de detectar, mas graças a novas pesquisas, isso pode se tornar possível e é a confluência de buracos negros que é a chave para isso. "A aceleração da carga de elétrons é produzida por radiação eletromagnética, incluindo ondas de luz visíveis para nós", disse Michael Kesden, cientista da Universidade do Texas, em um comunicado de imprensa. "Da mesma forma, acontece com a aceleração da massa, cujas ondas gravitacionais serão mais do que visíveis, como a luz no caso dos elétrons."
Michael Kesden é o autor principal de um novo estudo sobre o processo de fusão de buracos negros publicado na Physical Review Letters.
"O uso de ondas gravitacionais como uma ferramenta de observação nos permite descobrir quase tudo sobre as características dos buracos negros que continuaram a existir por bilhões de anos e até mesmo como eles foram formados", acrescentou David Gerosa, cientista e co-autor do projeto. . "Estes são dados extremamente importantes que compreenderão completamente o processo da evolução do Universo".
Atualmente, existem vários projetos semelhantes na fase de implementação. Deve-se notar que os mais famosos observatórios equipados com um interferômetro de varredura por ondas gravitacionais a laser (LIGO) são apenas dois concorrentes localizados em Louisiana e Washington.
Usando lasers de alta precisão do tamanho de um túnel de 4 quilômetros, você pode verificar como as ondas gravitacionais passam pelo nosso planeta. Atualmente, o LIGO está sendo atualizado ativamente para aumentar sua sensibilidade. Além disso, análogos LIGO também estão sendo criados na Europa. O projeto foi nomeado “VIRGO” e tem a mesma missão que os protótipos americanos. "Decidimos que ajudaríamos a prever as características das ondas gravitacionais que os cientistas americanos esperam receber com a ajuda do LIGO", disse Ulrich Sterhak, co-autor do projeto "GIRL", formado pela Universidade de Cambridge. "Estamos ansiosos para os resultados de nossos experimentos, a fim de compará-los com aqueles que serão obtidos usando LIGO", acrescentou.
Os pesquisadores direcionaram especificamente a simulação para o processo de atração de dois buracos negros e como eles girariam em torno um do outro.
"Com a ajuda das tecnologias existentes, podemos criar um modelo computacional desse processo e visualizar toda a evolução dos buracos negros (que em tempo real levariam bilhões de anos) em questão de segundos", continuou Kesden. "No entanto, este não é apenas um curso acelerado de eventos, existem coisas que simplesmente não podemos reconhecer de outra maneira."
Os pesquisadores esperam que, com a ajuda de dados de modelos de computador, eles possam obter novos dados sobre fusões de buracos negros e explorar novos detalhes sobre as características das ondas gravitacionais.
Sem dúvida, este projeto pode ser chamado de uma revolução no mundo da astronomia, ciência, cujo objetivo principal é estudar o mais importante e sem dúvida o fenômeno mais interessante no Universo. O estudo das ondas gravitacionais permitirá aos cientistas responder a muitas questões aparentemente completamente inacessíveis que nos aproximarão um pouco mais da compreensão do nosso Universo.
