Ondas gravitacionais, detectado pela primeira vez em 2016, oferecem uma nova janela para o universo, com o potencial de nos contar sobre tudo, desde o momento que se seguiu ao Big Bang até os eventos mais recentes nos centros de galáxias.

E enquanto o detector de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) de bilhões de dólares vigia 24 horas por dia, 7 dias por semana, se as ondas gravitacionais passam pela Terra, novas pesquisas mostram que essas ondas deixam para trás muitas "memórias" que podem ajudar a detectá-las mesmo depois de sua passagem.

"Que as ondas gravitacionais podem deixar mudanças permanentes para um detector após as ondas gravitacionais terem passado é uma das previsões bastante incomuns da relatividade geral, "disse o candidato ao doutorado Alexander Grant, autor principal de "Persistent Gravitational Wave Observables:General Framework, "publicado em 26 de abril em Revisão Física D .

Os físicos sabem há muito tempo que as ondas gravitacionais deixam uma memória nas partículas ao longo de seu caminho, e identificamos cinco dessas memórias. Os pesquisadores descobriram agora mais três efeitos colaterais da passagem de uma onda gravitacional, "ondas gravitacionais persistentes observáveis" que poderiam algum dia ajudar a identificar as ondas que passam pelo universo.

Cada novo observável, Grant disse, fornece diferentes maneiras de confirmar a teoria da relatividade geral e oferece uma visão sobre as propriedades intrínsecas das ondas gravitacionais.

Essas propriedades, os pesquisadores disseram, poderia ajudar a extrair informações do Fundo Cósmico de Microondas - a radiação que sobrou do Big Bang.

“Não antecipamos a riqueza e a diversidade do que poderia ser observado, "disse Éanna Flanagan, o professor Edward L. Nichols e catedrático de física e professor de astronomia.

"O que foi surpreendente para mim nesta pesquisa é como diferentes ideias às vezes eram inesperadamente relacionadas, "disse Grant." Nós consideramos uma grande variedade de diferentes observáveis, e descobri que muitas vezes para saber sobre um, você precisava entender o outro. "

Os pesquisadores identificaram três observáveis ​​que mostram os efeitos das ondas gravitacionais em uma região plana no espaço-tempo que experimenta uma explosão de ondas gravitacionais, depois disso, ela volta a ser uma região plana. O primeiro observável, "desvio da curva, "é o quanto dois observadores em aceleração se separam um do outro, em comparação a como os observadores com as mesmas acelerações se separariam uns dos outros em um espaço plano não perturbado por uma onda gravitacional.

O segundo observável, "holonomia, "é obtido pelo transporte de informações sobre o momento linear e angular de uma partícula ao longo de duas curvas diferentes através das ondas gravitacionais, e comparar os dois resultados diferentes.

O terceiro examina como as ondas gravitacionais afetam o deslocamento relativo de duas partículas quando uma das partículas tem um spin intrínseco.

Cada um desses observáveis ​​é definido pelos pesquisadores de uma forma que pode ser medida por um detector. Os procedimentos de detecção para o desvio da curva e as partículas giratórias são "relativamente simples de executar, "escreveram os pesquisadores, exigindo apenas "um meio de medir a separação e para os observadores acompanharem suas respectivas acelerações".

Detectar a holonomia observável seria mais difícil, eles escreveram, "exigindo dois observadores para medir a curvatura local do espaço-tempo (potencialmente carregando pequenos detectores de ondas gravitacionais)." Dado o tamanho necessário para o LIGO detectar até mesmo uma onda gravitacional, a capacidade de detectar observáveis ​​holonômicos está além do alcance da ciência atual, pesquisadores dizem.

"Mas já vimos muitas coisas interessantes com as ondas gravitacionais, e veremos muito mais. Existem até planos para colocar um detector de ondas gravitacionais no espaço que seria sensível a fontes diferentes do LIGO, "Flanagan disse.