Membro da equipe LIGO entrando em uma das câmaras do detector LIGO Livingston. Crédito:University of Portsmouth
Apenas alguns anos atrás, cientistas de todo o mundo celebraram quando as primeiras ondas gravitacionais foram detectadas - confirmando uma teoria científica de longa data e abrindo um campo de pesquisa inteiramente novo.
Agora, a equipe de pesquisa internacional responsável pela detecção de ondas gravitacionais anunciou mais 39 eventos de ondas gravitacionais, elevando o número total de detecções confirmadas para 50.
O Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) e as Colaborações de Virgo, que incluem pesquisadores da Universidade de Portsmouth, publicaram hoje uma série de artigos que registram eventos, incluindo a fusão de buracos negros binários, estrelas binárias de nêutrons e, possivelmente, buracos negros de estrela de nêutrons.
Esses eventos foram registrados durante os primeiros seis meses da terceira execução de observação dos detectores LIGO e Virgem.
Dr. Andrew Williamson, do Instituto de Cosmologia e Gravitação da University of Portsmouth, disse:"Este novo catálogo de descobertas inclui 39 novos eventos de ondas gravitacionais observados entre 1º de abril e 1º de outubro de 2019. Isso é mais de uma descoberta por semana.
"A maioria deles foi produzida pela fusão de pares de buracos negros, mas também inclui a segunda descoberta de um par de estrelas de nêutrons em colisão, e possivelmente a primeira descoberta de um buraco negro e um par de estrelas de nêutrons se fundindo. Estrelas de nêutrons são os restos extremamente densos de estrelas mortas, pesando mais do que o nosso Sol, mas reduzido a algo do tamanho de uma cidade, menos de 15 milhas de diâmetro.
O interior do interferômetro LIGO Livingston. Crédito:University of Portsmouth
"Combinado com 11 descobertas feitas antes de 2019, agora descobrimos 50 eventos de ondas gravitacionais, com muitos mais por vir. Agora temos eventos suficientes para que possamos realmente começar a responder a perguntas como:'quão comuns são pares de buracos negros em fusão?' e 'como é a população de buracos negros?' "
Cientistas do Reino Unido projetaram e construíram instrumentação para os detectores LIGO, que são baseados nos Estados Unidos, e contribuíram para a análise e interpretação dos dados coletados ao longo das três corridas de observação. A contribuição do Reino Unido para as colaborações é financiada pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia.
Com este novo, catálogo expandido de detecções, cientistas recebem uma grande quantidade de dados sobre buracos negros para testar rigorosamente a Teoria Geral da Relatividade de Einstein e dar uma nova visão sobre como os buracos negros e estrelas de nêutrons surgem.
Os pesquisadores de Portsmouth tiveram um papel de liderança no planejamento, construir e executar uma das principais análises que detectaram as ondas gravitacionais incluídas neste catálogo e o doutorado. aluna, Simone Mozzon, passou três meses trabalhando em um dos detectores LIGO em Louisiana durante o curso dessas observações.
Simone disse:"Tive a sorte de trabalhar no LIGO em Livingston no final de 2019, onde meu papel era reduzir o impacto de fontes de ruído externas nos dados de ondas gravitacionais. Os detectores LIGO são extremamente complexos e sensíveis, e cada componente deve ser isolado de perturbações de ruído externo, como movimento do solo devido a terremotos, ondas do mar e até pessoas andando e falando. "
As novas observações incluem buracos negros binários variando de aproximadamente cinco vezes a massa do Sol em uma extremidade da escala, até 85 vezes a massa do Sol. No topo desta escala, os maiores buracos negros são muito mais massivos do que se pensava que existissem. Em outra observação, um buraco negro foi visto fundindo-se com um objeto 2,6 vezes a massa do Sol. Se esse objeto fosse um buraco negro, teria sido mais leve do que se pensava possível. Alternativamente, pode ter sido a maior estrela de nêutrons já observada. Agora, os astrofísicos procurarão descobrir como e onde no Universo os sistemas encontrados por LIGO e Virgem foram formados.
Dr. Williamson disse:"Essas descobertas realmente desafiam o que pensávamos saber sobre como esses pares de buracos negros se formam. Nos próximos anos, esperamos detectar ondas gravitacionais do espaço profundo com cada vez mais frequência, permitindo-nos desvendar esses mistérios. E pode muito bem haver mais surpresas na reserva. "
