Depois de uma melhoria de cinco anos, o detector mais poderoso de ondas gravitacionais começou a funcionar novamente - a detecção das menores oscilações no espaço-tempo.
O observatório de interferometria a laser que estuda as ondas gravitacionais (LIGO) consiste em dois objetos separados localizados nas cidades de Washington e Louisiana. Sua finalidade é detectar a passagem de ondas gravitacionais no espaço-tempo ao nosso redor. Ondas gravitacionais são formadas durante a aceleração e desaceleração do movimento de objetos espaciais com uma enorme massa, elas podem ser geradas, como os cientistas predizem, tais eventos cósmicos extremos como colisões de buracos negros e flashes de supernovas. A propagação de ondas gravitacionais no espaço, preservando a energia desses eventos, assemelha-se a ondulações de água que correm ao longo da superfície de uma lagoa.
O surgimento da possibilidade de detectar essas ondas abrirá uma nova era na astronomia das ondas gravitacionais. Os sinais recebidos podem ser usados para estudar os processos internos de vários dos eventos mais energéticos do Universo.
O primeiro estágio das observações do LIGO ocorreu durante 2002–2010, mas durante esses 8 anos o observatório não encontrou nenhum sinal confirmando a existência de ondas gravitacionais. A melhoria dos interferômetros reduzirá o nível de ruído indesejado que interfere na operação do equipamento. Isso permitirá que o observatório atualizado mude para um novo modo de busca mais preciso para essas vibrações gravitacionais indescritíveis. Na sexta-feira, o LIGO atualizado começou a pesquisa, com 3 vezes mais sensibilidade do que seu antecessor. De acordo com a equipe do observatório, detectores novos e melhorados serão capazes de detectar ondas gravitacionais vindas de uma distância de 225 milhões de anos-luz. Em estudos realizados antes da atualização de equipamentos, a distância percorrida pela busca não ultrapassou 65 milhões de anos-luz. (Para comparação, o LIGO atualizado pode detectar ondas gravitacionais que emanam de uma área do espaço 10 vezes mais distante que a galáxia de Andrômeda mais próxima de nossa Via Láctea.) Essa melhora na sensibilidade possibilita cobrir uma área 27 vezes maior em relação a estudos anteriores.
A existência de ondas gravitacionais é prevista pela teoria geral da relatividade de Einstein e observações indiretas convencem os astrofísicos de que elas existem e têm uma influência definida. Ao mesmo tempo, é impossível capturá-los no espaço exterior com observação direta. Isso significa que as oscilações das ondas gravitacionais são mais fracas do que se pensava anteriormente, e dispositivos mais sensíveis são necessários para detectá-los (por exemplo, um LIGO aprimorado).
Embora a pesquisa tenha sido até agora bastante complicada, os principais cientistas envolvidos neste importante experimento esperam detectar essas ondas no espaço-tempo.
Como Kip Thorn, que é um físico teórico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que estava na vanguarda deste experimento de pesquisa, observou em uma entrevista à BBC World Service, não há dúvida de que as oscilações gravitacionais serão encontradas. Se mesmo o observatório atualizado não encontrar sinais de sua existência, será muito surpreendente. David Reiz, diretor executivo do programa LIGO do Instituto de Tecnologia da Califórnia, afirma em seu comunicado que as tentativas experimentais de detectar ondas gravitacionais foram mantidas por mais de 50 anos, mas ainda não foram descobertas porque são muito raras e têm uma amplitude mínima de oscilações. .
Mas quão pequenos são eles? Como as ondas gravitacionais atravessam o espaço que nos rodeia, pequenas oscilações que surgem no espaço que separa os objetos devem ser detectadas, e os modernos lasers do sistema são capazes de determinar oscilações que constituem um bilionésimo da largura de um átomo. Mas com um aumento na sensibilidade do interferômetro, ele pode começar a sentir sinais indesejados. Como resultado, o observatório LIGO foi construído na forma de dois objetos distantes localizados em lados opostos dos Estados Unidos. Se uma estação detecta um sinal fraco e a segunda não, pode haver flutuações locais causadas por atividade sísmica ou veículos em movimento. Quando um sinal é detectado por ambas as estações, pode-se supor que uma onda gravitacional foi detectada.
Agora, ao usar uma nova tecnologia, estabilizando os espelhos do interferômetro de um observatório melhorado, o ruído que afeta a sensibilidade do LIGO foi removido, o que permite que o detector detecte sinais muito mais fracos. Este poderia ser o começo de uma nova era da astronomia estudando as ondas gravitacionais. Os cientistas esperam que, devido ao ajuste fino do equipamento, ele seja capaz de captar ondas a uma distância 10 vezes maior que a anterior, o que nos permitirá detectar ecos das maiores colisões cósmicas. Além disso, como Reitz acrescentou, a capacidade do observatório de ver 10 vezes mais ajudará a detectar um grande número de estrelas de duplo nêutrons anualmente.
