Astronomia e Universo

Cientistas revelaram uma nova abordagem para detectar ondas gravitacionais na faixa de frequência de mili-Hertz, fornecendo acesso a fenômenos astrofísicos e cosmológicos que não são detectáveis ​​ com os instrumentos atuais. Ondas gravitacionais de buracos negros em fusão. Ilustração 3D. Crédito: Peter Jurik/Alamy   Ondas gravitacionais — ondulações no espaço-tempo previstas por Einstein — foram observadas em altas frequências por interferômetros terrestres, como o LIGO e o Virgo, e em frequências ultrabaixas por matrizes de temporização de pulsares. No entanto, a faixa intermediária permanece um ponto cego para a ciência. Desenvolvido por pesquisadores das Universidades de Birmingham e Sussex, o novo conceito de detector usa tecnologias de ponta de cavidade óptica e relógio atômico para detectar ondas gravitacionais na elusiva faixa de frequência de mili-Hertz (10 ⁻⁵ – 1 Hz). Ao publicar sua proposta na revista Classical and Quantum Gravity , os cientistas revelam um detect...

"A detecção desse sinal tem o potencial de revelar do que são feitas as estrelas de nêutrons."   Uma ilustração mostra duas estrelas de nêutrons colidindo e se fundindo. (Crédito da imagem: Robert Lea (criado com Canva)) Cientistas descobriram uma nova maneira de sondar o interior de estrelas de nêutrons usando ondas gravitacionais para transformá-las em "diapasões cósmicos". As reverberações dessas ondulações no espaço-tempo podem revelar o interior desses restos estelares extremos. Nascidas quando estrelas massivas morrem, as estrelas de nêutrons têm até duas vezes a massa do sol amontoadas em um diâmetro de cerca de 12 milhas (20 quilômetros). Isso significa que elas são compostas da matéria mais densa do universo conhecido. Mas por causa de suas características extremas, os interiores desses remanescentes estelares estão envoltos em mistério. Luciano Rezzolla e seu grupo de pesquisa na Universidade Goethe de Frankfurt teorizam que a chave para revelar os i...

Em fevereiro de 2016 , cientistas trabalhando para o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) fizeram história ao anunciar a primeira detecção de ondas gravitacionais (GW).  Essas ondas, previstas pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein , são criadas quando objetos massivos colidem (estrelas de nêutrons ou buracos negros), causando ondulações no espaço-tempo que podem ser detectadas a milhões ou bilhões de anos-luz de distância. Desde sua descoberta, astrofísicos têm encontrado aplicações para astronomia GW, que incluem sondar o interior de estrelas de nêutrons.   Ilustração de um pulsar com campos magnéticos poderosos. Crédito: Goddard Flight Center/Walt Feimer da NASA   Por exemplo, cientistas acreditam que sondar as emissões contínuas de ondas gravitacionais (CW) de estrelas de nêutrons revelará dados sobre sua estrutura interna e equação de estado e pode fornecer testes de Relatividade Geral . Em um estudo recente , membros da Colaboração LIG...

A teoria da gravidade de Einstein, a relatividade geral, passou em todos os testes com previsões que são certeiras. Uma previsão que permanece é a "memória de onda gravitacional" — a previsão de que uma onda gravitacional passageira mudará permanentemente a distância entre objetos cósmicos.   Ondulações de ondas gravitacionais com o efeito de memória podem ser detectadas pela proposta Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Crédito: Physics magazine e American Physical Society   Acredita-se que supernovas — estrelas em colapso que explodem para fora — sejam geradoras de ondas gravitacionais , embora nenhuma tenha sido definitivamente detectada pelos interferômetros de ondas gravitacionais na Terra. Nem o efeito de memória de ondas gravitacionais foi visto, de fusões ou supernovas, devido à sensibilidade limitada dos interferômetros abaixo de frequências de onda de 10 hertz. Mas agora um novo estudo apresenta uma abordagem para detectar o efeito usando observatórios de ...

Cientistas criaram um detector gigantesco, do tamanho da nossa galáxia, para mapear vibrações no universo   Carl Knox, OzGrav, Swinburne University of Technology and South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) Esse detector confirmou que o “tecido” do universo está em constante movimento, como um fundo sonoro de ondas gravitacionais. Essas ondas podem ser causadas por colisões de buracos negros supermassivos, que ficam no centro de galáxias. Além disso, os pesquisadores descobriram algo inesperado: um “ponto quente? de atividade de ondas gravitacionais no céu do Hemisfério Sul. O Que São Ondas Gravitacionais? Ondas gravitacionais são como “rugas? no espaço-tempo, criadas quando objetos gigantes e muito densos, como buracos negros, se movem ou colidem. – Buracos negros: São restos de estrelas mortas, extremamente densos e pesados. – Essas ondas são parecidas com a luz porque também têm diferentes intensidades. Ondas mais lentas e poderosas vêm de buracos negros sup...

Usando o maior detector de ondas gravitacionais já feito, confirmamos relatos anteriores de que o tecido do Universo está constantemente vibrando. Esse estrondo de fundo é provavelmente causado por colisões entre os enormes buracos negros que residem no coração das galáxias.   (Pitris/Getty Images)   Os resultados do nosso detector – uma matriz de estrelas de nêutrons girando rapidamente espalhadas pela galáxia – mostram que esse 'fundo de onda gravitacional' pode ser mais alto do que se pensava anteriormente. Também fizemos os mapas mais detalhados até agora de ondas gravitacionais no céu, e encontramos um intrigante 'ponto quente' de atividade no Hemisfério Sul. Nossa pesquisa foi publicada hoje em três artigos no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Ondulações no espaço e no tempo Ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço e do tempo. Elas são criadas quando objetos incrivelmente densos e massivos orbitam ou colidem uns com os outr...

Os cosmólogos há muito tempo levantam a hipótese de que as condições do universo primitivo poderiam ter causado a formação de buracos negros não muito depois do Big Bang. Esses “buracos negros primordiais” têm uma faixa de massa muito diferente do que aqueles que se formaram no universo posterior a partir da morte de estrelas, com alguns até mesmo condensados “na largura de um único átomo”.   Esta ilustração mostra a fusão de dois buracos negros (detectados pelo LIGO em 26 de dezembro de 2016) e as ondas gravitacionais que ondulam para fora conforme os buracos negros espiralam em direção um ao outro. Crédito: LIGO/T. Pyle   Nenhum buraco negro primordial foi observado ainda. Se eles existirem, podem ser uma explicação para pelo menos parte da “matéria escura” no universo: matéria que não parece interagir com a matéria normal por meio do eletromagnetismo, mas afeta a dinâmica gravitacional de galáxias e outros objetos no universo.  Agora, podemos ter uma nova maneira de ...

Um novo estudo esclarece a origem das ondulações espaço-temporais de baixa frequência Esta ilustração mostra um estágio na fusão de duas galáxias que formam uma única galáxia com dois buracos negros supermassivos localizados centralmente, cercados por discos de gás quente. Os buracos negros orbitam um ao outro por centenas de milhões de anos antes de se fundirem para formar um único buraco negro supermassivo que envia ondas gravitacionais intensas.  Crédito:  NASA/CXC/A.Hobart, domínio público, via Wikimedia Commons   Semelhante às ondulações produzidas pela queda de uma pedra na água, a colisão de grandes objetos celestes, como buracos negros, gera ondas gravitacionais – ondulações no tecido do espaço-tempo. Um tipo específico, ondas gravitacionais nanohertz, foi identificado em 2023. Essas ondas têm uma frequência tão baixa que os cientistas levaram mais de 10 anos para ver um ciclo completo. No entanto, como essas ondas são geradas ainda não está claro. Alguns ci...

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 ...

Fusão inédita A colaboração internacional de detectores gravitacionais LIGO-Virgo-KAGRA detectou um sinal de onda gravitacional nunca antes visto, que poderá ser a chave para resolver um mistério cósmico.   Visão artística da coalescência e fusão de um buraco negro na lacuna de massa (superfície cinza escuro) com uma estrela de nêutrons, com cores que variam do azul escuro (60 gramas por centímetro cúbico) ao branco (600 quilogramas por centímetro cúbico), mostrando as fortes deformações do material de baixa densidade da estrela de nêutrons. [Imagem: I. Markin/T. Dietrich/H. Pfeiffer/A. Buonanno] O detector LIGO Livingston, localizado no estado da Louisiana, nos EUA, observou um sinal de onda gravitacional, chamado GW230529, proveniente de algo que parece ser a colisão de uma estrela de nêutrons com um objeto compacto, que tem 2,5 a 4,5 vezes a massa do nosso Sol. Estrelas de nêutrons e buracos negros são objetos compactos, remanescentes densos de explosões estelares massivas...