Usando simulações, uma equipe de astrofísicos determinou que os detritos ejetados por estrelas moribundas poderiam ser a fonte de ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo previstas por Einstein há mais de um século.
Gravitacional ondas são previstas pela teoria geral da relatividade, são ondulações no espaço-tempo geradas por objetos massivos que estão acelerando. As ondas também são criadas por interações de objetos, como binários e fusões entre estrelas de nêutrons e buracos negros.
As ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez pelo Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), com sede em Louisiana e Washington. O LIGO detecta ondas gravitacionais medindo pequenas diferenças no tempo de pulsos de laser atingindo espelhos em estruturas subterrâneas; essas diferenças sugerem que as pulsações no espaço-tempo atrasam ligeiramente os pulsos de laser.
Agora, uma equipe de pesquisadores sugere que um novo tipo de onda que ainda não foi detectada pode estar pulsando no espaço: ondas gravitacionais produzidas pela matéria emitida por estrelas moribundas. Sua pesquisa foi apresentada hoje na 242ª reunião da American Astronomical Society.
"Até o momento, o LIGO detectou apenas ondas gravitacionais de sistemas binários, mas um dia detectará a primeira fonte não binária de ondas gravitacionais", disse Ore Gottlieb, astrofísico da Northwestern University e principal autor do estudo, em um estudo da Northwestern University. liberar. "Os casulos são um dos primeiros lugares onde devemos procurar esses tipos de fontes."
Embora tais ondas ainda não tenham sido observadas, elas foram previstas em simulações realizadas por Gottlieb e seus colegas. Os pesquisadores modelaram como as estrelas morrem, ejetando material para fora e contraindo para dentro, deixando buracos negros nos vazios que deixam para trás.
Os pesquisadores tentaram determinar se os discos de acreção de buracos negros – o material superaquecido que envolve os buracos negros e torna suas sombras visíveis nas imagens do radiotelescópio – poderiam ser a fonte das ondas gravitacionais.
Mas olhando para os discos de acreção, os cálculos da equipe foram interrompidos por dados simulados do casulo de matéria que envolve jatos de material acelerado produzido por estrelas moribundas. O modelo sugere que o material ao redor dos jatos pode causar perturbações no espaço-tempo que estão dentro da faixa de frequência que o LIGO detecta.
A detecção de ondas gravitacionais de novas fontes também seria um benefício para os astrofísicos que buscam rastrear o fundo das ondas gravitacionais, ou o ruído das ondas gravitacionais constantemente varrendo o universo. Os cientistas procuram o fundo da onda gravitacional usando matrizes de tempo de pulsar, que funcionam de maneira semelhante ao LIGO, mas dependem de detecções de luz emitidas por pulsares de rotação rápida em vez de pulsos de laser subterrâneos.
O Santo Graal da astronomia de ondas gravitacionais seria um observatório baseado no espaço que operaria da mesma maneira, mas em uma escala muito maior do que o LIGO (que desde então se expandiu e se fundiu com outros observatórios para formar o LIGO-Virgo-KAGRA colaboração). Em vez de usar os braços de 2,5 milhas (4 quilômetros) do LIGO para detectar "ondas" gravitacionais, os astrofísicos poderiam usar os braços de 1,5 milhões de quilômetros (2,41 milhão de milhas) da missão LISA proposta.
Mas sempre que tal observatório surge – se é que – certamente ajuda se você souber onde procurar.
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