Simulação de relatividade numérica da primeira fusão de buraco negro binário observada pelo detector LIGO avançado em 14 de setembro, 2015. Crédito:S. Ossokine, A. Buonanno (Instituto Max Planck de Física Gravitacional), Simulando o projeto eXtreme Spacetimes, W. Benger (Airborne Hydro Mapping GmbH)
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein; AEI) em Hannover, juntamente com colegas internacionais, publicaram seu segundo Catálogo Aberto de Ondas Gravitacionais (2-OGC). Eles usaram métodos de pesquisa aprimorados para se aprofundar nos dados disponíveis publicamente da primeira e da segunda execução de observação do LIGO e de Virgem. Além de confirmar as dez fusões conhecidas de buracos negros binários e uma fusão de estrelas de nêutrons binárias, eles também identificam quatro candidatos promissores à fusão no buraco negro, que foram perdidos pelas análises iniciais do LIGO / Virgo. Esses resultados demonstram o valor das pesquisas em dados públicos do LIGO / Virgo por grupos de pesquisa independentes das colaborações LIGO / Virgo. A equipe de pesquisa também disponibiliza seu catálogo completo, além da análise detalhada de mais de uma dúzia de possíveis fusões de buracos negros binários.
"Incorporamos métodos de ponta, "diz Alexander Nitz, um cientista da equipe do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) em Hannover, que liderou a equipe internacional de pesquisa. "Nossas melhorias permitem descobrir fusões de buracos negros binários mais fracas:os quatro sinais adicionais mostram que isso funciona!"
Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal hoje.
Novas descobertas em dados antigos
A equipe de pesquisa internacional analisou os dados de ondas gravitacionais disponíveis publicamente obtidos pelos detectores Advanced LIGO e Advanced Virgo em sua primeira (O1:setembro de 2015 - janeiro de 2016) e segunda (O2:novembro de 2016 - agosto de 2017) execuções de observação. Estes foram previamente analisados pela colaboração LIGO Scientific e Virgo. Dez fusões de buracos negros binários e uma fusão de estrelas de nêutrons binárias foram encontradas. Outra análise independente havia encontrado anteriormente várias fusões de buracos negros adicionais.
O trabalho liderado por Nitz confirma 14 desses eventos e encontra mais uma possível fusão de buraco negro binário perdida por análises anteriores. Se real, GW151205 veio de uma fusão bastante distante de dois buracos negros massivos de cerca de 70 e 40 vezes a massa do nosso Sol, respectivamente.
O truque não era apenas uma maneira aprimorada de classificar os sinais de ondas gravitacionais potenciais, mas também para visar as propriedades que se espera que os buracos negros binários tenham. “Temos uma ideia de qual é a massa típica de um buraco negro binário a partir dos sinais que já foram detectados, "explica Collin Capano, pesquisador sênior da AEI Hannover e co-autor da publicação. "Nossa sensibilidade a buracos negros binários é melhorada em 50% a 60% usando essas informações para ajustar nossa pesquisa para procurar os sinais mais prováveis."
Sem novas fusões de estrelas de nêutrons binárias
A equipe não encontra novos candidatos para fusões de estrelas de nêutrons binárias nos dados LIGO / Virgo de O1 e O2. Como apenas duas fusões de estrelas de nêutrons binárias foram identificadas por suas ondas gravitacionais e a população subjacente não é bem conhecida, uma busca direcionada ainda não é possível.
Os 15 sinais informados agora são apenas uma pequena parte de um catálogo online maior. A equipe publicou seu catálogo completo de eventos, incluindo candidatos estatisticamente menos significativos e os resultados detalhados de suas análises. "Esperamos que esses dados permitam que outros pesquisadores conduzam pesquisas aprofundadas no futuro, fornecendo uma melhor compreensão da população de buracos negros binários, bem como ruído de fundo, "diz Sumit Kumar, pesquisador sênior da AEI Hannover e co-autor da publicação.