A era da astronomia de ondas gravitacionais realmente começou.

Pela quarta vez, os cientistas detectaram as ondas gravitacionais geradas por dois buracos negros em colisão. Mas desta vez é ainda melhor. Um terceiro detector de ondas gravitacionais localizado na Itália juntou dois detectores com base nos EUA para torná-lo a detecção de ondas gravitacionais mais precisa até o momento.

Em 14 de agosto, ondulações no espaço-tempo percorreram nosso planeta. Essas ondas gravitacionais viajaram 1,8 bilhões de anos-luz para chegar até nós e, como as três detecções confirmadas que vieram antes dele, este sinal - chamado GW170814 - foi causado por dois buracos negros estelares colidindo e se fundindo como um só.

Os físicos que interpretam o sinal da onda gravitacional dizem que o GW170814 foi causado por dois buracos negros pesando 31 e 25 vezes a massa do nosso sol ficando travado em uma dança gravitacional, colidindo e combinando em um. A fusão criou um buraco negro 53 vezes a massa do nosso sol. A massa restante, em torno de três massas solares, foi convertido em energia pura, explodindo ondas gravitacionais em todas as direções. Os cientistas publicaram um artigo anunciando a descoberta na revista Physical Review Letters.

As detecções anteriores foram feitas exclusivamente pelo Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), que tem duas estações de observação idênticas localizadas em Washington e Louisiana. Desta vez, Contudo, GW170814 foi pego por um terceiro detector chamado Advanced Virgo, localizado perto de Pisa, Itália. É a primeira vez que isso acontece. Como LIGO, Virgo usa um interferômetro de laser ultrapreciso para detectar as deformações cada vez menores no espaço-tempo à medida que as ondas gravitacionais viajam através de nosso volume de espaço à velocidade da luz.

“Este é apenas o começo das observações com a rede habilitada por Virgo e LIGO trabalhando juntos, "disse David Shoemaker do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e porta-voz do LIGO Scientific Collaboration (LSC) em um comunicado." Com a próxima execução de observação planejada para o outono de 2018, podemos esperar essas detecções semanais ou até com mais frequência. "

Embora Virgem seja menos sensível que LIGO, ter um terceiro detector de ondas gravitacionais trabalhando para medir esses estrondos no espaço-tempo aumenta a precisão de tentar localizar em qual galáxia os buracos negros colidiram. Pelo menos dois detectores são necessários para confirmar a detecção de um sinal de onda gravitacional e, desde a primeira detecção histórica de ondas gravitacionais em 14 de setembro, 2015, Os cientistas do LIGO só foram capazes de determinar aproximadamente de onde os sinais das ondas gravitacionais se originaram. Porém, com mais detectores, aumenta a precisão na localização da fonte.

Mudar de uma rede de dois detectores para uma rede de três detectores reduz o volume de espaço da fonte em um fator de 20 e a região do céu de onde GW170814 provavelmente se origina é 10 vezes menor do que as detecções anteriores. Os cientistas também obtêm uma medição melhor da distância quando mais detectores são adicionados à rede.

"Essa maior precisão permitirá que toda a comunidade astrofísica faça descobertas ainda mais empolgantes, "disse Laura Cadonati, que trabalha na Georgia Tech e é o porta-voz adjunto do LSC, em um comunicado. "Uma área de pesquisa menor permite observações de acompanhamento com telescópios e satélites para eventos cósmicos que produzem ondas gravitacionais e emissões de luz, como a colisão de estrelas de nêutrons. "

Até aqui, apenas as ondas gravitacionais de fusões de buracos negros foram detectadas, mas à medida que a sensibilidade dos interferômetros a laser aumenta, cientistas esperam detectar colisões entre estrelas de nêutrons, por exemplo. À medida que mais detectores são adicionados, as posições exatas desses eventos energéticos podem ser identificadas, permitindo que outros observatórios que vejam o universo no espectro eletromagnético (ou seja, luz) para realizar observações de acompanhamento. Esses estudos podem pesquisar eventos como supernovas com detalhes incríveis.

Quando vários observatórios olhando para diferentes comprimentos de onda de luz estudam os mesmos fenômenos, descobertas inovadoras podem ser feitas. Mas quando observatórios de ondas gravitacionais são adicionados à mistura, quem sabe que ciência incrível o cosmos revelará.

"Com esta primeira detecção conjunta pelos detectores avançados LIGO e Virgo, demos um passo adiante no cosmos das ondas gravitacionais, "disse David H. Reitze, que trabalha no California Institute of Technology (Caltech) e é diretor executivo do Laboratório LIGO, em um comunicado. "Virgo traz um novo e poderoso recurso para detectar e localizar melhor as fontes de ondas gravitacionais, um que sem dúvida levará a resultados empolgantes e inesperados no futuro. "

O detector de Virgem tem dois braços que se estendem por 3 quilômetros (1,8 milhas) de comprimento. Quando uma onda gravitacional passa por esses braços, eles se estendem por apenas um bilionésimo de um bilionésimo de um metro.