Qualquer evento no cosmos gera ondas gravitacionais, quanto maior o evento, mais perturbação. Eventos onde buracos negros e estrelas de nêutrons colidem podem enviar ondas detectáveis ​​aqui na Terra. É possível que ocorra um evento na luz visível quando estrelas de nêutrons colidem, portanto, para aproveitar todas as oportunidades, um alerta precoce é essencial. As equipes dos observatórios LIGO-Virgo-KAGRA estão trabalhando em um sistema de alerta que alertará os astrônomos dentro de 30 segundos sobre um evento de onda gravitacional. Se o aviso for suficientemente precoce, poderá ser possível identificar a fonte e observar o brilho posterior.

A própria estrutura do espaço-tempo pode ser considerada um gigantesco oceano celestial. Qualquer movimento dentro do oceano irá gerar ondas. O mesmo se aplica aos movimentos e perturbações no espaço, causando uma compressão em uma direção enquanto se estende na direção perpendicular. Os detectores de ondas gravitacionais modernos são geralmente em forma de L, com feixes brilhando em cada braço do edifício. Os dois feixes são combinados e os padrões de interferência são estudados permitindo que os comprimentos dos dois feixes sejam calculados com precisão. Qualquer mudança sugere a passagem de uma onda gravitacional.

Observatório LIGO

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota realizou um estudo que busca melhorar a detecção das ondas. Eles esperam não apenas melhorar a detecção em si, mas também estabelecer um mecanismo de alerta para que os astrônomos recebam uma notificação 30 segundos após a detecção do evento.

A equipe usou dados de observações anteriores e criou dados simulados de sinais de ondas gravitacionais para que pudessem testar o sistema. Mas é muito mais do que apenas um sistema de alerta. Uma vez totalmente operacional, será capaz de detectar a forma dos sinais, acompanhar a sua evolução ao longo do tempo e até fornecer uma estimativa das propriedades dos componentes individuais que deram origem às ondas.

Depois de estar totalmente operacional, o software detectaria a onda, por exemplo, de colisões de estrelas de nêutrons ou buracos negros. O primeiro geralmente é muito fraco para ser detectado, a menos que sua localização seja conhecida com precisão. Geraria um alerta da onda para ajudar a identificar com precisão o local, dando uma oportunidade para um estudo de acompanhamento.

Explosões de luz provenientes da colisão de duas estrelas de nêutrons. Crédito: Goddard Space Flight Center/CI Lab da NASA

Ainda existem muitas questões pendentes em torno da formação de estrelas de nêutrons e buracos negros, entre as quais o mecanismo exato que leva à formação de ouro e urânio.

graO LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) acaba de concluir sua última execução, mas a próxima está prevista para fevereiro de 2025. Entre as recentes execuções de observação, melhorias e aprimoramentos foram feitos para melhorar a capacidade de detecção de sinais. Eventualmente, é claro, tudo se resume aos dados e quando a corrida atual terminar, as equipes começarão.

Fonte : Pesquisadores avançam na detecção de ondas gravitacionais para estudar colisões de estrelas de nêutrons e buracos negros

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