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Anseio pela Fusão

Detectores aprimorados podem, em breve, “ver” buracos negros em colisão

John Matson
LIGO Laboratory
Vista aérea do LIGO Livingston Laboratory
Em seu livro de 1994 Buracos negros e dobras temporais, o físico Kip Thorne escreveu sobre as impressionantes descobertas que surgiriam no século 21. Em particular, a detecção de ondas gravitacionais – rugas no tecido do espaço-tempo – poderia em breve se transformar, de predição teórica, em fato conhecido.                             

E essas ondas poderiam carregar pistas importantes sobre suas origens no movimento ou colisão de objetos extremamente massivos.

“Detectores de ondas gravitacionais em breve nos trarão mapas observacionais de  buracos negros e os sons sinfônicos de buracos negros em colisão – sinfonias cheias de informações novas e ricas sobre como o espaço-tempo curvado se comporta quando vibra vigorosamente”, escreveu Thorne.

Agora ele acredita que esse momento está próximo. O teórico do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) escreve na Science que, em cinco anos, os aprimoramentos contínuos nos principais observatórios de ondas gravitacionais tornarão esses  instrumentos sensíveis o bastante para detectar as ondas, o que forneceria mais uma comprovação da teoria da relatividade geral de Einstein.

A detecção também poderia abrir um novo regime para estudar buracos negros, glutões cósmicos com um arrasto gravitacional tão grande que forma um funil de mão única para suas mandíbulas. 

No momento, astrofísicos só podem inferir a presença de um buraco negro monitorando os arredores do suposto objeto. No caso de Sagitário A*, no centro de nossa galáxia, a Via Láctea, por exemplo, astrônomos podem observar jatos de radiação emanando da localização do buraco negro, provocados pelo material descendente se aquecendo e se irradiando fora do horizonte de eventos.

Estrelas no centro galáctico também traem a presença de Sagitário A* – suas órbitas apontam a existência de um objeto compacto próximo, com massa de 4 milhões de sóis. A forte assinatura de ondas gravitacionais esperada em buracos negros em fusão  carregaria um tesouro de informações tanto sobre os objetos envolvidos quanto sobre sua interação cataclísmica.

Dois grandes projetos de detectores de ondas gravitacionais estão procurando essas rugas no espaço-tempo, mas até agora a busca não produziu resultados.

Tanto o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) quanto o Observatório Virgo são instrumentos em forma de L com braços extremamente longos –4 kmpara as duas instalações do LIGO em Washington e na Louisiana e 3 kmpara o italiano Virgo. Eles se baseiam na interferometria de linha de base longa,  disparando lasers pelos braços perpendiculares para uma direção que pode ter sido distendida ou comprimida em relação à outra por uma onda gravitacional de passagem.

“Os interferômetros avançados LIGO e Virgo atualmente estão sendo instalados e até 2017 devem atingir sensibilidades nas quais fusões de buracos negros deverão ser  observadas”, escreve Thorne. 
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