Os dois detectores da experiência Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) parecem ter observado directamente, e pela primeira vez, ondas gravitacionais. A existência destas deformações no espaço-tempo, que se propagam à velocidade da luz, era a última grande previsão da Teoria da Relatividade Geral de Einstein ainda não verificada.
A confirmar-se – em ciência é fundamental a verificação independente de cada alegada descoberta – trata-se de um momento histórico, precisamente no ano em que a Relatividade Geral completa 100 anos.
A detecção abre uma janela para o estudo de um Universo, até agora largamente desconhecido, de fenómenos extremos como colisões de estrelas de neutrões, de buracos negros e o colapso gravitacional de estrelas maciças.
As perspectivas são excitantes nesta área com a entrada em funcionamento ainda este ano do Advanced VIRGO, um detector semelhante construído nos arredores de Pisa, Itália, resultado de uma colaboração entre vários países europeus. O plano é usar os três detectores como um só instrumento mais sensível e fidedigno.
A descoberta foi anunciada numa conferência de imprensa que teve lugar às 10h30m EST (15h30m em Portugal continental) no National Press Club, em Washington. A equipa do LIGO reportou a detecção de um sinal com uma significância estatística de 5.1 sigma ou seja, os cientistas têm 99.9999% de certeza que é real. O sinal foi observado por ambos os detectores do LIGO e movia-se aparentemente à velocidade da luz.
Mais extraordinária é a origem das ondas gravitacionais.
O sinal apresentava uma forma muito característica, consistente com o padrão gerado pela colisão de dois buracos negros. A análise dos dados permitiu deduzir que os dois corpos teriam massas individuais de 36 e 29 massas solares formando um buraco negro único de 62 massas solares após a colisão. A diferença de massa – 3 massas solares ((36+29) - 62 = 3) – foi emitida sob a forma de ondas gravitacionais!
Repito: três massas solares transformadas em energia! Por um breve instante, o sistema emitiu 50 vezes mais energia do que todas as estrelas do Universo combinadas!
O sinal era tão claro que os astrónomos puderam observar o “badalar” do novo objecto enquanto dissipava energia até estabilizar num buraco negro de Kerr (rotativo). Os cientistas estimam que a colisão se deu numa galáxia a uma distância de 1.3 mil milhões de anos-luz.
A descoberta vem descrita num artigo na revista Physical Review Letters de hoje (11 de Fevereiro de 2016).
A imagem seguinte mostra os sinais observados no dia 14 de Setembro de 2015 pelos dois detectores do LIGO. Cada um dos dois primeiros gráficos mostra o sinal observado por um detector (linha espessa) e o previsto pela teoria para a colisão de dois buracos negros (linha fina). O último gráfico mostra os sinais observados pelos dois instrumentos sobrepostos e ajustados no tempo para ter em conta as localizações diferentes dos detectores. A concordância mútua e de cada sinal com as previsões teóricas é notória.
A detecção deste sinal, se for confirmada, demonstra de uma vez por todas algo frequentemente encarado como um facto em vez de uma hipótese – que os buracos negros realmente existem!
Aparentemente, a descoberta hoje anunciada será a primeira de muitas pois a equipa refere que, desde Setembro de 2015, vários outros sinais foram detectados!
Mais sobre Ondas Gravitacionais, neste artigo.
(Referência: Nature)
3 comentários
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Muito bom ! Ciência com letra muito maiúscula. Obrigado.
Só ainda não consegui confirmação de que as ondas gravitacionais estão limitadas à velocidade da luz. São também materiais, com uma partícula associada ? Um gravitão ? Isso seria uma verdadeira ‘bomba’ !
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Olá Mário,
Tanto quanto a equipa do LIGO pode apurar o sinal atravessou os dois detectores à velocidade da luz. A existência de gravitões não está estabelecida, nunca foram detectados. nem se sabe se a gravidade pode ser descrita por uma teoria quântica – esse é aliás um dos problemas mais importantes da física moderna.
Ab.
Luís
Para complementar, deixo também estes artigos sobre esta descoberta:
Oiça: som de buracos negros a colidirem prova Teoria da Relatividade Geral
http://observador.pt/2016/02/11/teoria-da-relatividade-geral-confirmada-os-cientistas-descobriram-ondas-gravitacionais/
Previstas por Einstein há 100 anos, ondas gravitacionais detectadas pela primeira vez
https://www.publico.pt/ciencia/noticia/ondas-gravitacionais-previstas-por-einstein-detectadas-pela-primeira-vez-1723028?page=-1
LIGO vê as primeiras ondas gravitacionais vindas de dois buracos negros se fundindo
http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2016/02/11/gravitational_waves_finally_detected_at_ligo.html
http://www.universoracionalista.org/ligo-ve-as-primeiras-ondas-gravitacionais-vindas-de-dois-buracos-negros-se-fundindo/
E, para quem pensa que a Teoria da Relatividade não se aplica a nós:
A Teoria da Relatividade de Einstein aplicada no dia a dia
http://observador.pt/2015/11/25/serve-teoria-da-relatividade-einstein/
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