Em agosto, detetores em dois continentes gravaram sinais de ondas gravitacionais com origem num par de buracos negros em colisão. A descoberta foi agora anunciada e é a primeira observação de ondas gravitacionais realizada por três detetores diferentes, marcando uma nova era no conhecimento e localização de eventos cósmicos através de observatórios de ondas gravitacionais numa rede global.

Observatório Virgo.
Vista aérea do Observatório Virgo que mostra o edifício Mode-Cleaner, o edifício central, o braço oeste de três quilómetros de extensão e o início do braço norte. Os outros edifícios incluem escritórios, oficinas, salas de informática e a sala de controlo do interferómetro. Crédito: The Virgo collaboration/CCO 1.0.

A colisão, evento que recebeu o nome GW170814, foi observada a 14 de agosto, às 10:30:43 (UTC – Tempo Universal Coordenado), usando os dois detetores LIGO da NSF, um localizado em Livingston, Louisiana, e o outro em Hanford, Washington, e o detector Virgo, financiado pelo CNRS e pelo INFN e localizado perto de Pisa, Itália. Este é o primeiro sinal de ondas gravitacionais confirmado registado pelo Virgo.

“Há pouco mais de ano e meio, a NSF anunciou que o LIGO havia feito a primeira deteção de ondas gravitacionais, que resultou da colisão de dois buracos negros numa galáxia a mil milhões de anos-luz de distância,” disse France Córdova, Diretora da NSF. “Hoje, estamos muito satisfeitos ao anunciar a primeira descoberta feita em parceria com o observatório de ondas gravitacionais Virgo, já que é a primeira vez que a mesma deteção de ondas gravitacionais é registada pelo Virgo e pela Colaboração Científica LIGO, observatórios localizados a milhares de quilómetros de distância. Este é um importante marco no crescente esforço científico internacional para desvendar os extraordinários mistérios do Universo.”

As ondas gravitacionais – ondulações no espaço e no tempo – foram emitidas durante os momentos finais da fusão de dois buracos negros, um com cerca de 31 massas solares e o outro com cerca de 25. O evento, localizado a aproximadamente 1,8 mil milhões de anos-luz, teve como resultado um buraco negro que gira e que tem cerca de 53 massas solares, o que significa que 3 massas solares foram convertidas em energia gravitacional durante a colisão.

“Este é apenas o início das observações em rede com Virgo e LIGO a trabalharem em conjunto,” disse o porta-voz da colaboração LIGO David Shoemaker, do MIT. “Na próxima época de observações, prevista para o outono de 2018, podemos esperar deteções semanais ou mesmo com mais frequência.”

O LIGO passou a detetor de ondas gravitacionais de segunda geração, o Advanced LIGO, que consiste em dois interferómetros idênticos. Iniciando as suas operações em setembro de 2015, o Advanced LIGO realizou duas sessões de observação. A segunda, O2, começou a 30 de novembro de 2016 e terminou a 25 de agosto de 2017.

Observatório LIGO, Hanford.
Observatório LIGO de Hanford, Washington. Créditos: Caltech/MIT/LIGO Lab.

O detetor Virgo, agora também de segunda geração, juntou-se à sessão O2 a 1 de agosto de 2017, às 10:00 UTC. A deteção em tempo real de 14 de agosto deu-se com dados dos três instrumentos.

“Foi fantástico ver um primeiro sinal de ondas gravitacionais no novo detetor Advanced Virgo apenas duas semanas após ter oficialmente começado a recolher dados,” disse Jo van den Brand, porta-voz da colaboração Virgo. “Foi uma grande recompensa depois de todo o trabalho realizado nos últimos seis anos no projeto Advanced Virgo para melhorar o instrumento.”

Quando um evento é registado por uma rede de três detetores, a área no céu que contém a fonte é medida com maior precisão. A região GW170814 ocupa no céu apenas 60 graus quadrados, sendo esta medida mais de 10 vezes inferior à obtida usando apenas os dados dos dois interferómetros LIGO.

“Sermos capazes de identificar uma região mais pequena é importante, porque muitas fusões de objetos compactos – por exemplo, as que envolvem estrelas de neutrões – devem produzir emissões eletromagnéticas de banda larga, além de ondas gravitacionais,” disse Laura Cadonati, porta-voz adjunta da Colaboração LIGO. “Esta informação tão precisa permitiu que 25 instalações parceiras realizassem observações de acompanhamento com base na deteção LIGO-Virgo, mas nenhuma contrapartida foi identificada – tal como se esperava para buracos negros.”

“Com esta primeira deteção conjunta pelos observatórios Advanced LIGO e Virgo, demos mais um passo em frente no universo das ondas gravitacionais,” disse David H. Reitze, da Caltech, diretor executivo do Laboratório LIGO. “O Virgo traz uma nova e poderosa capacidade de detetar e localizar melhor as fontes de ondas gravitacionais, que sem dúvida levará no futuro a resultados estimulantes.”

Um artigo sobre esta colisão foi aceite para publicação na revista Physical Review Letters.

Fonte da notícia: Phys.org

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