Os astrônomos detectaram uma estrondosa nota cósmica de baixa frequência de ondas gravitacionais que se acredita serem produzidas pelas fusões em câmera lenta de buracos negros supermassivos em todo o universo.
As observações são as primeiras detecções de ondulações de baixa frequência no tecido do espaço-tempo e prometem abrir uma nova janela para os monstruosos buracos negros situados no centro das galáxias.
Esses objetos têm milhões a bilhões de vezes a massa do Sol e desempenharam um papel importante na formação de galáxias, mas permanecem indescritíveis porque nenhuma luz pode escapar de suas garras.
“Esta é uma grande notícia”, disse Stephen Taylor, presidente do consórcio North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (Nanograv), que liderou a descoberta, e astrofísico da Vanderbilt University em Nashville.
Michael Keith, professor do Jodrell Bank Center for Astrophysics e membro da equipe europeia que forneceu evidências independentes para o sinal, disse:
“Os resultados apresentados hoje marcam o início de uma nova jornada no universo para revelar alguns de seus problemas não resolvidos. mistérios.
Estamos incrivelmente empolgados porque, após décadas de trabalho de centenas de astrônomos e físicos em todo o mundo, finalmente estamos vendo a assinatura de ondas gravitacionais do universo distante.”
Albert Einstein previu pela primeira vez a existência de ondas gravitacionais há um século, e uma descoberta de 2016 do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (Ligo), com sede nos EUA, forneceu a prova de que o próprio espaço pode ser esticado e espremido.
Até agora, porém, os cientistas só conseguiram capturar ‘chirps‘ curtos de ondas gravitacionais ligadas a fusões de buracos negros ou estrelas de nêutrons apenas ligeiramente maiores que o Sol.
As últimas observações sintonizam uma faixa de frequência muito mais profunda, com uma única onda completa, viajando na velocidade da luz, levando cerca de 30 anos para passar pela Terra. Os cientistas acham que esse estrondo cósmico provavelmente é produzido por toda a população de binários de buracos negros supermassivos ao longo dos últimos 8 bilhões de anos.
O professor Alberto Vecchio, da Universidade de Birmingham e membro do European Pulsar Timing Array (EPTA), informou:
“Achamos que cada par contribui com uma pequena onda, que se soma a uma pequena onda de outro, e todos juntos é o que podemos ver agora – uma espécie de murmúrio de toda a população.”
A detecção foi feita monitorando meticulosamente mais de 100 pulsares – estrelas exóticas que giram centenas de vezes por segundo, criando feixes de ondas de rádio semelhantes a faróis. Esses pulsos são tão estáveis que pequenas mudanças no tempo causadas pelo alongamento e compressão do tecido do espaço podem ser detectadas.
Em 2020, com 12 anos de dados, os cientistas da Nanograv começaram a ver indícios desse zumbido gravitacional e procuraram equipes separadas na Europa, Índia, China e Austrália, que concordaram em usar seus próprios dados para fornecer corroboração independente.
Taylor disse que a probabilidade dos resultados mais recentes serem aleatórios é próxima de uma em 10.000, tornando-a uma evidência convincente, embora isso fique aquém do padrão-ouro de um em um milhão na física para reivindicar evidências de um novo fenômeno.
Há também um elemento de incerteza sobre a origem das ondas gravitacionais. As espirais da morte de buracos negros supermassivos são vistas como “a explicação mais plausível”, disse Taylor, mas possibilidades alternativas permanecem sobre a mesa, incluindo uma marca gravitacional deixada no universo logo após o Big Bang.
A professora Dame Jocelyn Bell Burnell, que descobriu os pulsares como estudante de pós-graduação, descreveu a descoberta mais recente:
“[Trata-se de] uma conquista técnica importante e considerável. O efeito é muito pequeno – uma parte em um bilhão de milhões – então é um trabalho de precisão. Eles foram muito cuidadosos e cautelosos e não gritaram prematuramente.”
O professor Andrew Pontzen, cosmólogo da University College London, disse:
“Não é sempre que temos um vislumbre do universo através de uma lente totalmente nova, mas após 15 anos de trabalho paciente, a Nanograv parece estar fornecendo exatamente isso. É tremendamente emocionante ver evidências iniciais dessas ondas, que eventualmente nos ensinarão muito sobre buracos negros supermassivos, centenas de milhões de vezes a massa do Sol”.
As descobertas são descritas em um conjunto de artigos publicados na quinta-feira no Astrophysical Journal Letters.
(Fonte)
Colaboração: Katia Wornikova
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