Ondas Gravitacionais - Uma nova era de descobertas promete surpresas!

ondas gravitacionais - uma nova era de descobertas promete surpresas
Um grupo de observatórios deve trazer novidades sobre as intrigantes distorções do espaço-tempo...

Um protótipo de detector de ondas gravitacionais (com base no espaço) teve um desempenho muito melhor do que o esperado durante o seu período experimental, o que promete aumentar as chances de observarmos mais uma vez os ecos dos maiores colapsos do Universo... e isso deve acontecer antes do previsto.

O LISA Pathfinder, da Agência Espacial Europeia (ESA), e que está em órbita há pouco mais de um ano, teve como objetivo testar se dois pequenos cubos poderiam ser mantidos em um estado extremamente estável e mensurável de queda livre. Se bem sucedido, os cientistas poderiam usar a técnica para detectar ondulações no espaço, um fenômeno imaginado primeiramente por Albert Einstein há cerca de 100 anos.

As ondulações, chamadas de ondas gravitacionais, ocorrem quando objetos super-massivos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, curvam o tecido do espaço-tempo enquanto se movem. Isso faz com que qualquer objeto (inclusive o nosso próprio planeta e tudo que há nele) sofra os efeitos dessa distorção do tecido do espaço-tempo. A primeira detecção de ondas gravitacionais foi feita em 2016, com o Observatório de Ondas Gravitacionais com Laser Interferômetro (LIGO).

dois buracos negros prestes a colidirem - LIGO - SXS
Ilustração artística mostra dois buracos negros momentos antes de uma colisão.
Esse evento foi tão potente que gerou ondas gravitacionais, que por sua vez, foram detectadas pelo Observatório LIGO.
Créditos: SXS / LIGO

O Observatório Espacial LISA promete dar aos astrônomos uma maneira de detectar ondulações que oscilam ao longo de horas, ao invés de oscilações que duram frações de segundos, como aquelas detectadas pelos observatórios LIGO.


As ondas detectadas pela LIGO foram causadas por dois buracos negros, sendo que cada um deles tem cerca de 30 vezes a massa do Sol. Eles colidiram entre si e formaram um único buraco negro, a cerca de 1,3 bilhões de anos-luz. A colisão entre os dois buracos negros foi tão intensa que causou uma distorção no tecido do espaço-tempo, interferindo até mesmo aqui na Terra.




O observatório espacial LISA, por comparação, seria capaz de detectar buracos negros um milhão de vezes mais maciços do que o Sol, que datam do início do Universo conhecido.

"É uma astronomia diferente e muito, muito rica", disse o astrofísico Stefano Vitale, da Universidade de Trento, na Itália, a uma reunião recente da Associação Americana para o Avanço da Ciência, nos EUA.


LISA: um vislumbre do projeto

Para que o LISA funcione, as bóias espaciais têm de ser mantidas num nível de inércia equivalente a um milionésimo de um bilionésimo da força da gravidade da Terra, disse Vitale, cientista líder da LISA Pathfinder.

LISA Pathfinder
Ilustração artística da sonda LISA Pathfinder em órbita da Terra.
Créditos: ESA

O objetivo da missão de demonstração era conseguir uma inércia de cerca de 10% dessa marca. O LISA Pathfinder suspende dois cubos dentro de uma espaçonave, o que contribui com forças adicionais. Um laser mantém abas na distância entre os cubos.

Para a surpresa de todos, a demonstração excedeu as expectativas! "Essa é uma luz verde para LISA", disse Vitale.




Quando LISA estiver em plena operação, três satélites separados por mais de 1 milhão de quilômetros entre si, farão uma formação de triângulo, e serão seguidos por lasers para detectar as ondas gravitacionais.


Sinal verde!

Originalmente, a missão LISA seria lançada em 2031, mas agora os cientistas desejam antecipar essa data em alguns anos, segundo Vitale. Até lá, LISA deverá ter alguma ajuda terrestre. Dois detectores LIGO estão em processo de atualização, e serão unidos em breve a um terceiro detector de ondas gravitacionais localizado na Itália, chamado Virgo.

Virgo Interferometer
Visão aérea das instalações do Observatório Virgo, próximo a Pisa, na Itália.
Créditos: The Virgo Collaboration

Com três detectores, os cientistas poderão triangular observações com uma precisão formidável. Como exemplo, se Virgo estivesse operacional quando a LIGO fez sua primeira detecção de ondas gravitacionais em 2016, os cientistas triam sido capazes de determinar a localização dos buracos negros com uma precisão de até 10 graus quadrados em vez de 600 graus quadrados, disse a astrofísica Gabriela Gonzalez, da Universidade Estadual de Louisiana, nos EUA.




Em 2020, o Japão espera lançar seu próprio detector de ondas gravitacionais, chamado Kamioka Gravitational Wave Detector (ou simplesmente KAGRA), que está sendo construído a mais de 650 metros de profundidade em Kamioka, a noroeste de Tóquio.

Como se não bastasse, um quarto detector de ondas gravitacionais deve inciar suas operações em 2024, na Índia, o que sugere que dentro de alguns anos poderemos registrar diversas observações de ondulações no tecido espaço-tempo.

E não é que Einstein estava mesmo certo?!!...


Imagens: (capa-ilustração/Nicolle Rager Fuler) / SXS / LIGO / ESA / The Virgo Collaboration
08/03/17

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2 comentários:

  1. de ondas gravitacionais em 2016, os cientistas triam sido, acho que seria TERIAM

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