Cientistas gravaram o som de dois buracos
negros colidindo e você pode ouvir também
Há 3 bilhões de anos aconteceu algo que mudou a composição do nosso prodigioso universo para sempre.
Dois grandes buracos
negros colidiram, resultando em uma explosão intensa e formando um objeto
solitário 49 vezes maior do que o sol.
A explosão formou e liberou uma quantidade de energia duas vezes
maior que a massa do sol dentro de uma fração de segundo.
Esse fenômeno emitiu
ondas de gravitação tão poderosas que alteraram o espaço-tempo em si.
Um buraco
negro supermaciço surgiu no rescaldo. Os cientistas recentemente conseguiram
detectar esta colisão cataclísmica e estão aprendendo mais sobre os buracos
negros e o cosmos como consequência.
O observatório
de ondas gravitacionais de última geração da National Science Foundation
conduziu essas descobertas.
A instalação é chamada de Laser Interferometer
Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
É administrado por um grupo
internacional de cientistas, incluindo alguns da NASA, MIT e Caltech.
LIGO tem dois
locais diferentes nos EUA, um em Hanford, no estado de Washington e o outro
perto de Livingston, na Louisiana. Eles ficam propositadamente afastados cerca
de 1.800 milhas (quase 3.000 km).
As ondas da gravidade eram incrivelmente
sutis. Eles alteraram o espaço na Terra e ao redor dela em uma escala muito
pequena, apenas da largura de um próton.
No entanto, o interferômetro do
observatório é tão sensível que pode capturar ocorrências tão delicadas quanto
essa.
Um
interferômetro é basicamente um instrumento de medição a laser que pode
detectar ondas gravitacionais e localizar sua fonte.
Ao observar cuidadosamente
a luz e o espaço com dois interferômetros gigantes, os pesquisadores podem
aprender muito mais sobre a gravidade, uma das quatro principais forças do
universo.
Os cientistas da LIGO dizem que esses observatórios duplos estão no
mesmo nível de complexidade do Grande Colisor de Hádrons (LHC) no CERN.
É
provável que LIGO que faça descobertas que irão afetar a mecânica quântica, a
relatividade, a astronomia e até mesmo a física nuclear.
Esta é a terceira vez que as ondas de
gravidade foram detectadas usando instrumentos na Terra e a primeira medida
direta.
Agora sabemos mais sobre buracos negros, como eles são formados, as áreas
em que ocorrem e como dois deles podem acabar se fundindo.
Neste caso
particular, um era cerca de 30 vezes maior do que o Sol e o outro 19 vezes
maior. O maior absorveu o menor para dentro dele.
Quando se aproximaram, eles começaram a girar um ao redor do outro, como em uma valsa, enviando ondas gravitacionais à medida que avançavam, cada vez mais perto até chegarem à colisão, causando uma explosão de proporções astronômicas.
Parece sombrio e romântico.
As descobertas foram publicadas na revista Physical Review Letters.
Os pesquisadores
conseguiram capturar sons associados ao seu abraço final, que você pode ouvir
aqui:
Porém, o que é um buraco negro, exatamente? Um buraco negro de massa estelar é o resto de uma estrela já poderosa.
Os astrônomos acreditam que, quando uma estrela maciça esgotar o combustível nuclear, ele implode.
Uma estrela menor, digamos do tamanho do nosso sol,
acabará por expandir-se para um gigante vermelha e, em seguida, colapsar em uma
anã branca.
Com estrelas muito maiores, acontece
algo diferente. A pressão externa, uma vez que empurra energia para o espaço,
desapareceu.
Como resultado, a pressão de puxar a gravidade não é mais
compensada e, portanto, começa a puxar tudo com uma força tremenda.
As ondas
gravitacionais que resultaram na união desses dois buracos negros foram
detectadas em setembro e dezembro de 2015.
Pesquisadores já estudaram muito
mais desde então.
Membro da equipe da LIGO, Laura
Cadonati, da Geórgia Tech, disse à National Geographic: “Antes de nossas
descobertas, nem sabíamos com certeza que esses buracos negros existiam”.
Além
disso, os astrônomos sentiram que não podiam ter mais de 10 massas solares.
Estes buracos negros recentemente descobertos são muito maiores que isso.
Uma das teorias é que tais buracos negros
eram provenientes de estrelas, constituídas principalmente por hélio e
hidrogênio. Estes gases são estáveis e perdem pouca massa ao longo do tempo.
Quando a estrela expira, mais massa está envolvida na implosão, tornando o
evento muito mais poderoso.
A equipe da LIGO estudou
cuidadosamente as ondas gravitacionais detectadas. A partir delas, eles puderam
determinar a direção em que cada buraco negro estava girando antes da colisão
do eixo de cada um. A partir daí, os cientistas teorizaram que estas podem ter
sido estrelas irmãs. Os seus restos dançavam orbes na escuridão, circulando um
ao outro como predadores, até que o maior engoliu o menor.
No entanto, alguns dados sugerem que
essas estrelas estavam realmente distantes, inicialmente e, finalmente, se
encontraram na órbita do outro. Os cientistas esperam que essas descobertas
lhes proporcionem uma melhor compreensão das estrelas, de como elas se
desenvolvem ao longo Tempo, e mais sobre aglomerados estelares. Eles também
esperam obter informações, se puderem, sobre a existência de matéria escura.
Einstein previu essas ondas
gravitacionais há um século, ao formular a relatividade, mas ele pensou que o
efeito era tão imperceptível, que nunca seríamos capazes de medi-lo. Agora, não
só podemos medir, como também usamos os dados coletados para entender o
universo de uma maneira totalmente nova.
A maioria de nossas observações do
universo foram eletromagnéticas até a data. Mas com medidas gravitacionais
precisas e observações, poderemos aprender mais sobre o universo através de um
ponto de vista completamente diferente.[Big Think]
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