O detector de ondas gravitacionais LIGO testemunhou dois pequenos buracos negros colidindo e se fundindo em um, confirmando que a descoberta inicial de ondas gravitacionais não foi um acidente.
Alguns meses após a descoberta histórica das ondas gravitacionais, os físicos fizeram isso de novo! O LIGO descobriu outra colisão de buracos negros e confirmou que a primeira detecção de ondas gravitacionais não é uma única.
Em 26 de dezembro, ondulações espaciais extremamente fracas que passaram pelo nosso planeta fizeram o observatório de um interferômetro a laser de ondas gravitacionais, ou LIGO, escutar. O detector detectou um distintivo “chilrear” de uma onda gravitacional. E isso significa que, mais uma vez, testemunhamos uma colisão de proporções catastróficas.
Essas ondulações no espaço-tempo foram introduzidas por Albert Einstein há mais de 100 anos, quando ele formulou sua teoria geral da relatividade. Mas só agora a humanidade tem ferramentas que podem realmente provar sua existência. E essa descoberta mais recente é a prova de que, mais uma vez, Einstein estava certo.
Na galáxia, a uma distância de cerca de 1,4 bilhões de anos-luz da Terra, dois pequenos buracos negros estavam presos na inevitável espiral gravitacional. Seu destino foi selado: eles caíram cada vez mais perto, até que rapidamente se envolveram, colidindo e se fundindo como um só. Assim como na primeira detecção histórica de ondas gravitacionais em setembro, esse último sinal surgiu da confluência de um buraco negro. Curiosamente, este último evento, chamado GW151226, incluiu buracos negros que são muito menores. Este par pesava apenas 14 e 8 vezes a massa do sol. Naquela época, o evento de setembro chamado GW150914 consistia em dois buracos negros com um peso de 29 e 36 vezes a massa do sol. Durante os dois eventos, enquanto pares de buracos negros se fundiram no princípio da hélice, eles deformaram o espaço e o tempo, criando ondas gravitacionais. Durante as colisões, os “novos” buracos negros mais massivos que emergiram das colisões e informações dessas fusões tiveram sinais em suas ondas codificadas, que pudemos detectar e decifrar.
O evento de dezembro criou um novo buraco negro em 21 massas solares. Mas durante a colisão, toda a massa solar foi convertida de matéria para energia, causando poderosas ondas gravitacionais explosivas no espaço intergaláctico.
"É muito importante que esses buracos negros fossem muito menos massivos do que aqueles observados quando foram detectados pela primeira vez", disse Gabriela González, porta-voz da LIGO Scientific Collaboration (LSC), em um comunicado. “Por causa de suas massas mais leves, eles gastaram mais tempo (cerca de um segundo) na área sensível dos detectores. Este é um começo promissor para ajudar a documentar as populações de buracos negros em nosso universo ”. O LIGO consiste em dois detectores em forma de “L” (lasers) localizados em Louisiana e Washington, a menos de 2000 milhas um do outro. Cada edifício consiste em dois túneis perpendiculares de 2,5 km que possuem interferômetros laser extremamente sensíveis. O projeto, financiado pela National Science Foundation e gerenciado por físicos do Caltech e do MIT, foi aprimorado com sensibilidade no ano passado, o que permite que o Advanced LIGO detecte até mesmo pequenas flutuações no espaço-tempo, como as ondas gravitacionais que nos inundaram.
E o "fraco" é o mínimo. O LIGO avançado pode detectar a menor curvatura com uma precisão de 10.000 vezes menor que a largura de um próton.
A segunda descoberta "realmente colocou" O "como um observatório no LIGO", disse Albert Lazzarini, vice-diretor do laboratório LIGO da Caltech. “Com a descoberta de dois eventos poderosos dentro de quatro meses de nosso primeiro lançamento, podemos prever com que frequência as ondas gravitacionais podem ser ouvidas no futuro. O LIGO nos traz uma nova maneira de observar alguns dos eventos mais sombrios e mais energéticos do nosso universo. ”
Pela primeira vez, a humanidade teve uma ideia de um universo “escuro”, uma área que ainda é invisível para nós. A colisão de dois buracos negros não gera necessariamente nenhuma emissão no espectro eletromagnético (isto é, luz). Portanto, a astronomia tradicional, em sua maior parte, não pode ser uma testemunha desses eventos. Mas o LIGO "sente" o movimento do espaço-tempo, procurando quando essas violentas colisões ocorrem. "Com o advento do Advanced LIGO, esperávamos que os pesquisadores finalmente tivessem sucesso na detecção de eventos inesperados, mas esses dois eventos ainda superam nossas expectativas", disse Frances A. Cordova, diretora da NSF (National Science Foundation).
Agora, o Advanced LIGO tornou-se sensível o suficiente para detectar os fenômenos gravitacionais mais poderosos do Universo. À medida que se torna mais e mais sensível, é difícil prever o que mais encontraremos na noite gravitacional.
