Astronomia e Universo

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...

  Será que a existência humana depende de ondas gravitacionais? Alguns elementos-chave da nossa composição biológica podem vir de eventos astrofísicos que ocorrem porque existem ondas gravitacionais, sugere uma equipa de investigação liderada por John R. Ellis, do Kings College London.   Impressão artística de estrelas de nêutrons se fundindo, produzindo ondas gravitacionais e resultando em uma quilonova. Crédito: Mark Garlick, Universidade de Warwick, da Wikipedia licenciada sob CC BY 4.0. Em particular, o iodo e o bromo são encontrados na Terra graças a um processo nuclear específico que ocorre quando estrelas de nêutrons colidem. Por sua vez, pares de estrelas de nêutrons em órbita inspiram-se e colidem devido às suas emissões de energia na forma de ondas gravitacionais . Pode, portanto, haver um caminho direto entre a existência de ondas gravitacionais e a existência de mamíferos. Os humanos são compostos principalmente de hidrogênio, carbono e oxigênio, com muitos oli...

Falando gravitacionalmente, o universo é um lugar barulhento. Uma mistura de ondas gravitacionais de fontes desconhecidas flui de forma imprevisível pelo espaço, inclusive possivelmente do universo primitivo.   Cr é dito: Unsplash/CC0 Dom í nio P ú blico Os cientistas têm procurado sinais destas primeiras ondas gravitacionais cosmológicas, e uma equipe de físicos mostrou agora que tais ondas deveriam ter uma assinatura distinta devido ao comportamento dos quarks e glúons à medida que o universo esfria. Tal descoberta teria um impacto decisivo sobre quais modelos melhor descrevem o universo quase imediatamente após o Big Bang. O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters. Os cientistas encontraram pela primeira vez evidências diretas de ondas gravitacionais em 2015 nos interferômetros de ondas gravitacionais LIGO nos EUA. Estas são ondas singulares (embora de pequena amplitude) de uma fonte específica, como a fusão de dois buracos negros, que passam pela Terra. Tais...