Buracos negros descobertos pelo LIGO. O LIGO e o Virgo detectaram uma série de buracos negros de massa estelar. Na extremidade de baixa massa, fontes como o recentemente anunciado GW170608, e também GW151226, têm massas comparáveis às observadas em binários de raios-x. As fontes GW150914, GW170104, e GW170814 apontam para uma população de maior massa que não foi observada antes dessas detecções de ondas gravitacionais. Esta figura também mostra LVT151012, um evento candidato do LIGO que era muito fraco para ser declarado conclusivamente como uma detecção. Crédito:LIGO / Caltech / Sonoma State (Aurore Simonnet)
Cientistas em busca de ondas gravitacionais confirmaram mais uma detecção de sua frutífera observação realizada no início deste ano. Dublado GW170608, a última descoberta foi produzida pela fusão de dois buracos negros relativamente leves, 7 e 12 vezes a massa do sol, a uma distância de cerca de um bilhão de anos-luz da Terra. A fusão deixou para trás um buraco negro final 18 vezes a massa do Sol, o que significa que a energia equivalente a cerca de 1 massa solar foi emitida como ondas gravitacionais durante a colisão.
Este evento, detectado pelos dois detectores LIGO compatíveis com NSF às 02:01:16 UTC em 8 de junho, 2017 (ou 10:01:16 em 7 de junho no horário de verão do leste dos EUA), foi na verdade a segunda fusão de buraco negro binário observada durante a segunda execução de observação do LIGO desde que foi atualizado em um programa chamado Advanced LIGO. Mas seu anúncio foi adiado devido ao tempo necessário para entender duas outras descobertas:uma observação de três detectores LIGO-Virgo de ondas gravitacionais de outra fusão de buraco negro binário em 14 de agosto, e a primeira detecção de uma fusão de estrela de nêutrons binária em ondas de luz e gravitacionais em 17 de agosto.
Um artigo que descreve a observação recém-confirmada, "GW170608:Observação de uma coalescência de buraco negro binário de 19 massas solares, "de autoria da Colaboração Científica LIGO e a Colaboração Virgo foi submetida ao Cartas de jornal astrofísico e está disponível para leitura no arXiv .
Uma detecção fortuita
O fato de os pesquisadores terem sido capazes de detectar o GW170608 envolveu um pouco de sorte.
Um mês antes desta detecção, O LIGO pausou sua segunda execução de observação para abrir os sistemas de vácuo em ambos os locais e realizar a manutenção. Enquanto pesquisadores da LIGO Livingston, na Louisiana, completaram sua manutenção e estavam prontos para observar novamente após cerca de duas semanas, LIGO Hanford, em Washington, encontrou problemas adicionais que atrasaram seu retorno à observação.
Na tarde de 7 de junho (PDT), LIGO Hanford foi finalmente capaz de permanecer online de forma confiável e a equipe estava fazendo os preparativos finais para mais uma vez "ouvir" as ondas gravitacionais que chegavam. Como parte desses preparativos, a equipe de Hanford estava fazendo ajustes de rotina para reduzir o nível de ruído nos dados de ondas gravitacionais causados pelo movimento angular dos espelhos principais. Para desemaranhar o quanto esse movimento angular afetou os dados, os cientistas balançaram os espelhos levemente em frequências específicas. Alguns minutos neste procedimento, GW170608 passou pelo interferômetro de Hanford, alcançando Louisiana cerca de 7 milissegundos depois.
Buraco negro e massas de estrelas de nêutrons comparadas. As massas dos remanescentes estelares são medidas de muitas maneiras diferentes. Este gráfico mostra as massas dos buracos negros detectados por meio de observações eletromagnéticas (roxo); os buracos negros medidos por observações de ondas gravitacionais (azul); estrelas de nêutrons medidas com observações eletromagnéticas (amarelo); e as massas das estrelas de nêutrons que se fundiram em um evento chamado GW170817, que foram detectados em ondas gravitacionais (laranja). GW170608 é a massa mais baixa dos buracos negros LIGO / Virgo mostrados em azul. As linhas verticais representam as barras de erro nas massas medidas. Crédito:LIGO-Virgo / Frank Elavsky / Northwestern
LIGO Livingston relatou rapidamente a possível detecção, mas uma vez que o detector de Hanford estava sendo trabalhado, seu sistema de detecção automatizado não estava ativado. Embora o procedimento sendo executado afetou a capacidade do LIGO Hanford de analisar automaticamente os dados recebidos, não impediu o LIGO Hanford de detectar ondas gravitacionais. O procedimento afetou apenas uma faixa de frequência estreita, então pesquisadores do LIGO, tendo sabido da detecção na Louisiana, ainda foram capazes de procurar e encontrar as ondas nos dados após excluir essas frequências. Para esta detecção, Virgem ainda estava em fase de comissionamento; começou a coletar dados em 1º de agosto.
Mais para aprender sobre buracos negros
GW170608 é o binário de buraco negro mais leve que LIGO e Virgo observaram - e assim é um dos primeiros casos em que buracos negros detectados por ondas gravitacionais têm massas semelhantes a buracos negros detectados indiretamente por radiação eletromagnética, como raios-X.
Esta descoberta permitirá que os astrônomos comparem as propriedades dos buracos negros coletadas a partir de observações de ondas gravitacionais com aquelas de buracos negros de massa semelhante anteriormente detectados apenas com estudos de raios-X, e preenche um elo que faltava entre as duas classes de observações de buracos negros.
Apesar de seu tamanho relativamente diminuto, Os buracos negros de GW170608 contribuirão muito para o crescente campo da "astronomia multimensageira, "onde astrônomos de ondas gravitacionais e astrônomos eletromagnéticos trabalham juntos para aprender mais sobre esses objetos exóticos e misteriosos.
Qual é o próximo
Os detectores LIGO e Virgo estão atualmente offline para atualizações adicionais para melhorar a sensibilidade. Os cientistas esperam lançar uma nova corrida de observação no outono de 2018, embora haja execuções de teste ocasionais durante as quais podem ocorrer detecções.
Os cientistas do LIGO e de Virgem continuam a estudar os dados da execução de observação de O2 concluída, procurando por outros eventos já "na lata, "e estão se preparando para a maior sensibilidade esperada para a corrida de observação de O3 de queda.
