Inédito! Eco do Universo captado pela primeira vez em ondas gravitacionais
A colaboração NanoGrav divulgou ontem que captaram o eco do Universo em ondas gravitacionais. Esta é uma descoberta que os astrónomos estão atrás há décadas e finalmente captaram estas ondas que são conhecidas como ondas gravitacionais de fundo.
Ontem, quinta-feira, a colaboração NanoGrav divulgou uma série de artigos a indicar que captaram o eco do Universo em ondas gravitacionais. Este anúncio vem após semanas de expectativas criadas pelo NanoGrav sobre a descoberta que seria divulgada no dia 29 de junho.
Esta é a primeira vez que estas ondas gravitacionais, chamadas de ondas gravitacionais de fundo, foram detetadas. O NanoGrav usa telescópios de rádio para inferir quando estas ondas gravitacionais passam pela trajetória da luz emitida por estrelas de neutrões que giram, chamadas de pulsares.
A tecnologia que o NanoGrav usa baseia-se em usar relógios cósmicos, os pulsares, para conseguir detetar ondas gravitacionais de baixa frequência. A suspeita é que estas ondas gravitacionais sejam ruídos de buracos negros supermassivos na evolução do Universo.
A colaboração NanoGrav
A colaboração NanoGrav tem como objetivo observar ondas gravitacionais de baixa frequência. A colaboração é uma junção de astrónomos que se foca na observação dessas ondas através de dois telescópios de rádio: Arecibo em Porto Rico e GBT nos Estados Unidos.
A principal diferença entre o LIGO, observatório que fez a primeira deteção de ondas gravitacionais, e o NanoGrav é a frequência que cada um observa. O LIGO observa em frequências maiores enquanto o NanoGrav consegue captar frequências baixíssimas.
A tecnologia para captar este tipo de onda
Uma forma de encontrar as ondas gravitacionais é analisar o tempo que a luz demora para ir de um ponto ao outro. Uma variação no tempo de chegada, sabendo que a velocidade da luz é constante para todos os lugares no Universo, significa que algo atrapalhou a trajetória dos fotões.
É desta forma que observatórios de ondas gravitacionais conseguem inferir e detetar que elas passaram por ali.
Ondas de baixas frequências possuem um desafio a mais já que não há experiência na Terra capaz de detetá-las. Por isso, a colaboração NanoGrav decidiu utilizar uma ajuda cósmica para a deteção delas: os pulsares.
Pulsares como faróis cósmicos
Quando uma estrela massiva chega ao fim da sua vida, pode transformar-se numa estrela de neutrões. Muitas vezes, estas estrelas de neutrões podem girar de forma bastante rápida em apenas alguns milissegundos. Estas estrelas de neutrões que giram são chamadas de pulsares.
Os pulsares emitem um jato de ondas de rádio enquanto giram. Estes jatos atingem a Terra numa periodicidade bastante precisa. Nós conseguimos saber com exatidão quando será o próximo sinal de rádio de pulsares conhecidos.
O NanoGrav analisou estes sinais de pulsares durante 15 anos, criando modelos exatos de previsão. Qualquer variação no tempo de chegada seria captado pela colaboração. As variações poderiam estar associadas às ondas gravitacionais.
A descoberta das ondas gravitacionais de fundo
Após a análise do conjunto de dados com 15 anos, o NanoGrav concluiu que as variações estão associadas a ondas gravitacionais de baixa frequências chamadas de ondas gravitacionais de fundo.
A ideia é que estas ondas gravitacionais sejam ruídos de buracos negros supermassivos que se fundiram uns aos outros durante a evolução do Universo. Quando dois buracos negros orbitam um com o outro, emitem ondas gravitacionais.
O segredo dos buracos negros supermassivos
Um dos grandes mistérios é a origem dos buracos negros supermassivos. Esta é uma das grandes perguntas em aberto dentro da Astronomia.
Sabemos que durante um período na história do Universo, as galáxias fundiram-se, fazendo com que os buracos negros supermassivos no centro de cada uma entrassem numa dança para se fundirem.
Esta descoberta pode dar-nos mais insights sobre o que acontece durante o processo de colisão de buracos negros supermassivos e como eles estão distribuídos na história do Universo.