A investigação das ondas gravitacionais não é uma caça monótona

 Impressão de artista de ondas gravitacionais contínuas. Crédito: Mike Myers/Universidade Swinburne 

A caça ao "murmúrio" nunca antes ouvido das ondas gravitacionais provocadas pelas misteriosas estrelas de neutrões acaba de ficar muito mais fácil, graças a uma equipa internacional de investigadores. As ondas gravitacionais só foram detetadas em colisões entre buracos negros e entre estrelas de neutrões, gigantescos eventos cósmicos que provocam grandes explosões que se propagam através do espaço e do tempo. 

A equipe de investigação, que envolve cientistas da Colaboração LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), da Colaboração Virgo e do CGA (Centre for Gravitational Astrophysics) da Universidade Nacional Australiana, estão agora a voltar o seu olhar apurado para estrelas de neutrões giratórias a fim de detetar as ondas. 

Ao contrário das explosões massivas provocadas por buracos negros ou estrelas de neutrões em colisão, os investigadores dizem que as estrelas de neutrões singulares, em rotação, têm um bojo ou "montanha" com apenas alguns milímetros de altura, o que pode produzir um fluxo constante ou "zumbido" de ondas gravitacionais. 

Os investigadores estão a usar os seus métodos, que detetaram ondas gravitacionais pela primeira vez em 2015, para capturar essa banda sonora constante das estrelas por cima do ruído estrondoso de buracos negros massivos ou de densas estrelas de neutrões em colisão. 

Dizem que é como tentar capturar o chio de um rato no meio de uma manada de elefantes em debandada. Se bem-sucedida, seria a primeira deteção de um evento de ondas gravitacionais que não envolvesse a colisão de objetos massivos como buracos negros ou estrelas de neutrões. Susan Scott, professora na Universidade Nacional Australiana, disse que a colisão de estrelas de neutrões densas enviou um "surto" de ondas gravitacionais ondulando pelo Universo. 

"As estrelas de neutrões são objetos misteriosos," disse Scott, que também é investigadora-chefe do OzGrav (ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery).  Nós não entendemos muito bem a sua composição, ou quantos tipos existem. Mas o que sabemos é que quando colidem, libertam surtos incríveis de ondas gravitacionais pelo Universo. 

"Em contraste, o murmúrio gentil de uma estrela de neutrões giratória é muito fraco e quase impossível de detetar." 

Foram publicados três novos artigos científicos pelas colaborações Ligo e Virgo detalhando as investigações mais sensíveis, até ao momento, do fraco zumbido das ondas gravitacionais de estrelas de neutrões em rotação. 

O seu trabalho fornece um "mapa para o potencial El Dorado das ondas gravitacionais." 

"Uma das nossas pesquisas tem como alvo jovens remanescentes de supernova. Estas estrelas de neutrões, nascidas recentemente, são mais deformadas e devem emitir um fluxo mais forte de ondas gravitacionais," disse a Dra. Lilli Sun, do CGA e investigadora associada do OzGrav. À medida que estas investigações se tornam cada vez mais sensíveis, fornecem mais detalhes do que nunca sobre a possível forma e composição das estrelas de neutrões. 

"Se conseguirmos detetar este zumbido, poderemos olhar profundamente para o coração de uma estrela de neutrões e assim desvendar os seus segredos," disse o Dr. Karl Wette, investigador pós-doutorado do OzGrav e do CGA. 

A professora Scott, que também é líder do Grupo da Teoria da Relatividade Geral e de Análise de Dados da mesma universidade, acrescenta: "As estrelas de neutrões representam a forma mais densa de matéria no Universo antes da formação de um buraco negro." 

"A procura pelas suas ondas gravitacionais permite-nos sondar estados da matéria nuclear que simplesmente não podem ser produzidos em laboratório na Terra."

Fonte: Astronomia OnLine