Mais evidências do fundo das ondas gravitacionais do Universo

A onda gravitacional de fundo foi detectada pela primeira vez em 2016. Foi anunciada após a divulgação do primeiro conjunto de dados do European Pulsar Timing Array.

Um segundo conjunto de dados acaba de ser divulgado e, acompanhado pelo Indian Pulsar Timing Array, ambos os estudos confirmam a existência do pano de fundo. A teoria mais recente parece sugerir que estamos vendo o sinal combinado de fusões de buracos negros supermassivos. 

Matriz de temporização pulsar. Crédito: David Champion/Max Planck 

Ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo causadas por processos violentos no Universo. Eles foram previstos por Einstein em 1916 como parte de sua Teoria Geral da Relatividade. Pensa-se que as ondas são geradas pela aceleração de massas, como a fusão de buracos negros, a colisão de estrelas de nêutrons e similares. Espera-se que eles sejam capazes de viajar pelo espaço, praticamente desimpedidos de qualquer coisa em seu caminho.

A sua existência foi detectada pela primeira vez em setembro de 2015 pelo Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ou LIGO. Pensa-se que tenham surgido de uma fusão gravitacional entre dois buracos negros a 1,3 mil milhões de anos-luz de distância.

A onda gravitacional de fundo é uma distribuição aleatória de ondas gravitacionais que permeiam o Universo e foi esta que foi detectada no European Pulsar Timing Array. Acredita-se que o fundo ocorra a partir de múltiplas ondas gravitacionais sobrepostas geradas a partir de binários de buracos negros supermassivos, por exemplo.

A observação da onda gravitacional de fundo pode nos dar uma grande oportunidade de estudar o Universo em geral, assim como a radiação cósmica de fundo. A conquista não teria sido possível se não fosse o European Pulsar Timing Array, o PTA indiano, o Observatório Nanohertz norte-americano e o Parkes PTA.

Uma matriz de temporização de pulsar (PTA) consiste em uma rede de pulsares galácticos que são monitorados e analisados ​​para detectar padrões em seus tempos de chegada de pulso na Terra. Essencialmente, os PTAs funcionam como detectores do tamanho de galáxias. Embora as matrizes de temporização de pulsares tenham várias aplicações, elas são mais conhecidas quando empregam uma matriz de pulsares de milissegundos para detectar e analisar o fundo da onda gravitacional de comprimento de onda longo.

O artigo, de autoria de uma equipe liderada por J.Antoniadis do Instituto de Astrofísica da Grécia, explora as implicações do sinal comum de baixa frequência observado nos últimos dados divulgados pelos sistemas de temporização de pulsares. Reunindo dados de quatro conjuntos de dados diferentes, a equipe procura um sinal que inclua apenas dados de alta qualidade.

A conclusão foi inconfundível, mas mais uma evidência de um fundo de onda gravitacional. Com o tempo, e com mais projetos do Pulsar Timing Array, o fundo das ondas gravitacionais de baixa frequência se tornará cada vez mais distinto. A missão agora é interpretar os detalhes de todos estes sinais para maximizar a oportunidade de explorar o Universo desta nova forma.

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