Astrônomos que usaram o MeerKAT Pulsar Timing Array, um experimento internacional que usa o Radiotelescópio MeerKAT na África do Sul, descobriram mais evidências de sinais de ondas gravitacionais originados da fusão de buracos negros supermassivos.
Milhas e outros. criou os mapas mais detalhados de ondas gravitacionais em todo o Universo até hoje. Crédito da imagem: Carl Knox / OzGrav / Universidade de Tecnologia de Swinburne / Observatório de Radioastronomia da África do Sul.
“Nossa pesquisa abre novos caminhos para a compreensão do Universo em que vivemos”, disse o Dr. Matt Miles, astrônomo do Centro de Excelência ARC para Descoberta de Ondas Gravitacionais (OzGRav) e da Universidade de Tecnologia de Swinburne.
“Estudar o cenário permite-nos sintonizar os ecos de eventos cósmicos ao longo de milhares de milhões de anos. Revela como as galáxias e o próprio Universo evoluíram ao longo do tempo.”
O MeerKAT Pulsar Timing Array observa pulsares – estrelas de nêutrons que giram rapidamente – e cronometra-os com precisão de nanossegundos.
Os pulsares funcionam como relógios naturais e os seus pulsos constantes permitem aos cientistas detectar minúsculas mudanças causadas pela passagem de ondas gravitacionais.
Este detector em escala galáctica proporcionou uma oportunidade de mapear ondas gravitacionais no céu, revelando padrões e forças que desafiam suposições anteriores.
“Muitas vezes presume-se que o fundo das ondas gravitacionais será uniformemente distribuído pelo céu”, disse Rowina Nathan, astrônoma da OzGrav e da Monash University.
“O telescópio de tamanho galáctico formado pela matriz de temporização do pulsar MeerKAT permitiu-nos mapear a estrutura deste sinal com uma precisão sem precedentes, o que pode revelar informações sobre a sua fonte.”
Os astrónomos descobriram mais evidências de sinais de ondas gravitacionais provenientes da fusão de buracos negros supermassivos, captando um sinal mais forte do que experiências globais semelhantes, e em apenas um terço do tempo.
“O que estamos vendo sugere um universo muito mais dinâmico e ativo do que prevíamos”, disse o Dr. Miles.
“Sabemos que buracos negros supermassivos estão por aí se fundindo, mas agora começamos a perguntar: onde estão eles e quantos existem por aí?”
Usando a matriz de temporização do pulsar, os pesquisadores construíram um mapa de ondas gravitacionais altamente detalhado, aprimorando os métodos existentes.
Este mapa revelou uma anomalia intrigante – um ponto de acesso inesperado no sinal que sugere um possível viés direcional.
“A presença de um hotspot pode sugerir uma fonte distinta de ondas gravitacionais, como um par de buracos negros com bilhões de vezes a massa do nosso Sol”, disse Nathan.
“Observar o layout e os padrões das ondas gravitacionais mostra-nos como o nosso Universo existe hoje e contém sinais desde o Big Bang.”
“Há mais trabalho a fazer para determinar a importância do hotspot que encontramos, mas este é um passo emocionante para o nosso campo.”
“Estas descobertas abrem questões interessantes sobre a formação de buracos negros massivos e a história inicial do Universo.”
“O monitoramento adicional com o conjunto MeerKAT irá refinar esses mapas de ondas gravitacionais, potencialmente descobrindo novos fenômenos cósmicos.”
“A investigação também tem amplas implicações, oferecendo dados que podem ajudar os cientistas internacionais a explorar as origens e a evolução dos buracos negros supermassivos, a formação de estruturas galácticas e até mesmo sugestões de eventos primitivos do Universo.”
Os resultados foram publicados em três artigos na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
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Mateus Miles e outros. 2024. The MeerKAT Pulsar Timing Array: A divulgação de dados de 4,5 anos e o ruído e sinais estocásticos da população de pulsares de milissegundos. MNRASno prelo; doi: 10.1093/mnras/stae2572
Mateus Miles e outros. 2024. The MeerKAT Pulsar Timing Array: A primeira busca por ondas gravitacionais com o radiotelescópio MeerKAT. MNRASno prelo; doi: 10.1093/mnras/stae2571
Kathrin Grunthal e outros. 2024. The MeerKAT Pulsar Timing Array: Mapas do céu de ondas gravitacionais com a divulgação de dados de 4,5 anos. MNRASno prelo; doi: 10.1093/mnras/stae2573
