Em 25 de abril, 2019, o Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro de Laser da National Science Foundation (LIGO) e o detector de Virgo, com base na Europa, registraram ondas gravitacionais do que parece ser uma queda entre duas estrelas de nêutrons - os remanescentes densos de estrelas massivas que explodiram anteriormente. Um dia depois, em 26 de abril, a rede LIGO-Virgo identificou outra fonte candidata com uma reviravolta potencialmente interessante:pode na verdade ter resultado da colisão de uma estrela de nêutrons e um buraco negro, um evento nunca antes testemunhado.

"O universo está nos mantendo na ponta dos pés, "diz Patrick Brady, porta-voz da Colaboração Científica LIGO e professor de física na Universidade de Wisconsin-Milwaukee. "Estamos especialmente curiosos sobre o candidato de 26 de abril. Infelizmente, o sinal é bastante fraco. É como ouvir alguém sussurrar uma palavra em um café movimentado; pode ser difícil entender a palavra ou mesmo ter certeza de que a pessoa sussurrou. Levará algum tempo para chegar a uma conclusão sobre este candidato. "

"LIGO da NSF, em colaboração com Virgo, abriu o universo para as futuras gerações de cientistas, "diz o diretor da NSF, France Cordova." Mais uma vez, testemunhamos o fenômeno notável de uma fusão de estrelas de nêutrons, seguido de perto por outra possível fusão de estrelas colapsadas. Com essas novas descobertas, vemos as colaborações LIGO-Virgo percebendo seu potencial de produzir regularmente descobertas que antes eram impossíveis. Os dados dessas descobertas, e outros com certeza seguirão, ajudará a comunidade científica a revolucionar nossa compreensão do universo invisível. "

As descobertas acontecem poucas semanas depois que LIGO e Virgem voltaram a funcionar. Os detectores gêmeos do LIGO - um em Washington e um na Louisiana - junto com Virgo, localizado no Observatório Gravitacional Europeu (EGO) na Itália, retomou as operações em 1º de abril, depois de passar por uma série de atualizações para aumentar sua sensibilidade às ondas gravitacionais - ondulações no espaço e no tempo. Cada detector agora examina volumes maiores do universo do que antes, em busca de eventos extremos, como colisões entre buracos negros e estrelas de nêutrons.

"Unir forças humanas e instrumentos através das colaborações LIGO e Virgo foi mais uma vez a receita de um mês científico incomparável, e a execução de observação atual compreenderá mais 11 meses, "diz Giovanni Prodi, o Coordenador de Análise de Dados de Virgem, na Universidade de Trento e no Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) na Itália. "O detector de Virgem trabalha com a mais alta estabilidade, cobrindo o céu 90 por cento do tempo com dados úteis. Isso está ajudando a apontar para as fontes, tanto quando a rede está em pleno funcionamento como às vezes quando apenas um dos detectores LIGO está operando. Temos muito trabalho de pesquisa inovador pela frente. "

Além dos dois novos candidatos envolvendo estrelas de nêutrons, a rede LIGO-Virgo tem, nesta última corrida, avistou três prováveis ​​fusões de buracos negros. No total, desde que fez história com a primeira detecção direta de ondas gravitacionais em 2015, a rede localizou evidências de duas fusões de estrelas de nêutrons; 13 fusões de buracos negros; e uma possível fusão estrela de nêutrons de buraco negro.

Quando dois buracos negros colidem, eles distorcem a estrutura do espaço e do tempo, produzindo ondas gravitacionais. Quando duas estrelas de nêutrons colidem, eles não apenas enviam ondas gravitacionais, mas também luz. Isso significa que telescópios sensíveis a ondas de luz em todo o espectro eletromagnético podem testemunhar esses impactos de fogo junto com LIGO e Virgo. Um desses eventos ocorreu em agosto de 2017:LIGO e Virgo inicialmente detectaram uma fusão de estrela de nêutrons em ondas gravitacionais e, em seguida, nos dias e meses que se seguiram, cerca de 70 telescópios no solo e no espaço testemunharam o resultado explosivo em ondas de luz, incluindo tudo, desde raios gama a luz óptica e ondas de rádio.

No caso das duas recentes candidatas a estrelas de nêutrons, telescópios ao redor do mundo mais uma vez correram para rastrear as fontes e captar a luz que se esperava que surgisse dessas fusões. Centenas de astrônomos avidamente apontaram telescópios para trechos do céu suspeitos de abrigar as fontes de sinal. Contudo, Neste momento, nenhuma das fontes foi identificada.

"A busca por contrapartes explosivas do sinal de onda gravitacional é um desafio devido à quantidade de céu que deve ser coberta e as rápidas mudanças de brilho que são esperadas, ", diz Brady." A taxa de candidatos à fusão de estrelas de nêutrons encontrados com LIGO e Virgo dará mais oportunidades para pesquisar as explosões no próximo ano. "

O esmagamento da estrela de nêutrons em 25 de abril, apelidado de S190425z, Estima-se que ocorreu a cerca de 500 milhões de anos-luz de distância da Terra. Apenas uma das instalações gêmeas LIGO captou seu sinal junto com Virgo (LIGO Livingston testemunhou o evento, mas LIGO Hanford estava offline.) Como apenas dois dos três detectores registraram o sinal, estimativas da localização no céu de onde se originou não eram precisas, deixando os astrônomos para pesquisar quase um quarto do céu em busca da fonte.

Estima-se que a possível colisão estrela de nêutrons-buraco negro de 26 de abril (referida como S190426c) tenha ocorrido a cerca de 1,2 bilhão de anos-luz de distância. Foi visto por todas as três instalações do LIGO-Virgo, o que ajudou a restringir melhor sua localização para regiões que cobrem cerca de 1, 100 graus quadrados, ou cerca de 3 por cento do céu total.

"A última observação do LIGO-Virgo está provando ser a mais emocionante até agora, "diz David H. Reitze da Caltech, Diretor Executivo do LIGO. “Já estamos vendo indícios da primeira observação de um buraco negro engolindo uma estrela de nêutrons. isso seria uma trifeta para LIGO e Virgo - em três anos, teremos observado todos os tipos de buracos negros e colisões de estrelas de nêutrons. Mas aprendemos que as alegações de detecções exigem uma quantidade enorme de trabalho meticuloso - verificação e verificação - então teremos que ver para onde os dados nos levam. "