Em fevereiro de 2016 , cientistas do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) fizeram história ao anunciar a primeira detecção de ondas gravitacionais (GWs). Essas ondulações no próprio tecido do Universo, causadas por fusões de buracos negros ou anãs brancas em colisão, foram inicialmente previstas pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein, cerca de um século atrás.
Cerca de um ano atrás, as duas instalações do LIGO foram colocadas off-line para que seus detectores pudessem passar por uma série de atualizações de hardware. Com essas atualizações agora completas, o LIGO anunciou recentemente que o observatório estará online em 1º de abril. Nesse ponto, seus cientistas esperam que sua maior sensibilidade permita que ocorram detecções “quase diárias”.
Até agora, um total de 11 eventos de ondas gravitacionais foram detectados ao longo de cerca de três anos e meio. Dez destes foram o resultado de fusões de buracos negros, enquanto o sinal restante foi causado por um par de estrelas de nêutrons colidindo (um evento kilonova). Ao estudar esses eventos e outros semelhantes, os cientistas embarcaram efetivamente em uma nova era da astronomia.
E com as atualizações do LIGO agora completas, os cientistas esperam dobrar o número de eventos que foram detectados no próximo ano. Disse Gabriela González , professora de física e astronomia da Louisiana State University que passou anos caçando GWs:
“Galileu inventou o telescópio ou usou o telescópio pela primeira vez para fazer astronomia há 400 anos. E hoje ainda estamos construindo telescópios melhores. Acho que esta década tem sido o começo da astronomia das ondas gravitacionais. Então, isso continuará progredindo, com melhores detectores, com detectores diferentes, com mais detectores. ”
Localizados em Hanfrod, Washington, e Livingston, Louisiana, os dois detectores LIGO consistem em dois tubos de concreto que são unidos na base (formando um gigantesco formato em L) e se estendem perpendicularmente por cerca de 3,2 km (2 mi). Dentro dos oleodutos, dois poderosos feixes de laser que são refletidos por uma série de espelhos são usados para medir o comprimento de cada braço com extrema precisão.
À medida que as ondas gravitacionais passam pelos detectores, elas distorcem o espaço e fazem com que o comprimento mude pela menor distância (isto é, no nível subatômico). De acordo com Joseph Giaime , chefe do Observatório LIGO em Livingston, Louisiana, os recentes upgrades incluem ótica que aumentará a potência do laser e reduzirá o “ruído” em suas medições.
Para o restante do ano, a pesquisa de ondas gravitacionais também será reforçada pelo fato de que um terceiro detector (o Interferômetro do Virgo, na Itália) também estará conduzindo observações. Durante a última observação do LIGO , que durou de novembro de 2016 a agosto de 2017, Virgo estava apenas operacional e capaz de oferecer apoio até o final.
Além disso, o observatório KAGRA , do Japão, deverá entrar em operação em breve, permitindo uma rede de detecção ainda mais robusta. No final, ter múltiplos observatórios separados por grandes distâncias ao redor do mundo não apenas permite um maior grau de confirmação, mas também ajuda a restringir as possíveis localizações de fontes de GW.
Para a próxima observação, os astrônomos da GW também terão o benefício de um sistema de alerta público – que se tornou uma característica regular da astronomia moderna. Basicamente, quando o LIGO detecta um evento GW, a equipe envia um alerta para que os observatórios ao redor do mundo possam apontar seus telescópios para a fonte – caso o evento produza fenômenos observáveis.
Este foi certamente o caso do evento kilnova que ocorreu em 2017 (também conhecido como GW170817). Depois que as duas estrelas de nêutrons que produziram os GWs colidiram, um resplendor brilhante resultou, na verdade, mais brilhante com o tempo. A colisão também levou à liberação de jatos super rápidos de material e à formação de um buraco negro .
De acordo com Nergis Mavalvala , pesquisador de ondas gravitacionais no MIT, fenômenos observáveis relacionados a eventos de GW têm sido um tratamento raro até agora. Além disso, há sempre a chance de descobrir algo completamente inesperado que deixará os cientistas confusos e surpresos:
“Nós só vimos esse punhado de buracos negros de todos os possíveis que estão por aí. Existem muitas, muitas perguntas que ainda não sabemos como responder… É assim que a descoberta acontece. Você liga um novo instrumento, aponta para o céu e vê algo que não sabia que existia.
A pesquisa de ondas gravitacionais é apenas uma das várias revoluções que ocorrem na astronomia nos dias de hoje. E muito parecido com os outros campos de pesquisa (como estudos de exoplanetas e observações do Universo primordial), ele se beneficiará da introdução de instrumentos e métodos aprimorados nos próximos anos.
NED OLIVEIRA 