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Ondas Gravitacionais Greve Duas Vezes

Pela segunda vez este ano - e a segunda vez na história - os cientistas confirmaram a detecção de ondulações no tecido do espaço-tempo conhecido como ondas gravitacionais.

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Desde que Albert Einstein previu esses eventos elusivos há mais de um século em sua Teoria Geral da Relatividade, os físicos estudaram os céus na esperança de capturar as ondas que ele descreveu. Com essa segunda detecção, os pesquisadores não apenas confirmaram sua capacidade de detectar ondas gravitacionais, mas ilustraram que talvez essas ondulações do espaço-tempo não sejam tão raras quanto se pensava.

Os físicos do Observatório Avançado de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) fizeram história em fevereiro deste ano quando anunciaram as primeiras ondas gravitacionais confirmadas. Mas apenas alguns meses antes, em 26 de dezembro de 2015, a instrumentação do LIGO registrou uma segunda onda de espaço-tempo.

"Nós fizemos isso de novo", o pesquisador do LIGO, Salvatore Vitale, diz a Jennifer Chu para o MIT News . "O primeiro evento foi tão bonito que quase não conseguimos acreditar." Com a confirmação da segunda onda, os cientistas estão cada vez mais esperançosos de que esses eventos possam fornecer uma nova maneira de estudar os mistérios do cosmos.

O leve mas distintivo "chirp" que caracteriza uma onda gravitacional é produzido quando dois objetos supermassivos colidem. Enquanto o tecido do espaço-tempo é rígido, objetos imensamente pesados ​​como buracos negros podem distorcê-lo, Geoff Brumfiel relata para a NPR . Quando isso acontece, as distâncias entre os objetos realmente mudam à medida que as ondulações passam - muito parecido com o efeito de deixar cair uma pedra em um lago.

"Vai ficar cada vez mais e mais e mais e mais curto sem que façamos nada, sem nos sentirmos nada", disse Gabriela González, chefe da colaboração científica do LIGO para Brumfiel.

A fim de detectar as ondas, os cientistas desenvolveram uma maneira de sentir essas mudanças incrivelmente pequenas. Como Liz Kruesi relatou para o Smithsonian.com em fevereiro:

Dentro de cada observatório LIGO em forma de L, um laser fica no ponto de encontro de dois tubos perpendiculares. O laser passa através de um instrumento que divide a luz, de modo que dois feixes percorrem aproximadamente 2, 5 milhas abaixo de cada tubo. Espelhos nas extremidades dos tubos refletem a luz de volta à sua fonte, onde um detector espera.

Normalmente, não há luz no detector. Mas quando uma onda gravitacional passa, ela deve esticar e esmagar o espaço-tempo em um padrão previsível, alterando efetivamente os comprimentos dos tubos em uma pequena quantidade - na ordem de um milésimo do diâmetro de um próton. Então, alguma luz pousará no detector.

Uma vez que os pesquisadores detectam as mudanças, eles podem rastrear as origens de volta ao espaço para determinar a causa. As últimas ondas emanaram da colisão de dois buracos negros gigantes a cerca de 1, 4 bilhão de anos-luz de distância, informa Maddie Stone para o Gizmodo .

"Os objetos são tão distantes, mas porque são mais leves, é um sinal muito mais fraco", diz o pesquisador do MIT e líder do LIGO, David Shoemaker. “Nós tínhamos que ser mais cuidadosos para procurar aviões, iluminação, ruídos sísmicos, pessoas soltando martelos - todas as coisas que poderiam dar errado.”

Agora que essas possíveis interferências foram eliminadas, os pesquisadores estão confiantes de que este segundo chirp é verdadeiramente uma onda gravitacional.

"É como se Galileu tivesse virado o telescópio para o céu há 400 anos", disse David Reitze, diretor executivo do Ligo, a Brumfiel. "Agora estamos olhando para o universo de uma maneira totalmente nova e vamos aprender coisas novas que não podemos aprender de outra maneira."

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