Astronomia e Universo

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 detectar burac

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 cientistas pensa

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 prim

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, ma

  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 oligoelement

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 ond

  Créditos: ESO/A. Ghizzi Panizza (www.albertoghizzipanizza.com) Esta Fotografia mostra um dos telescópios BlackGEM, uma infraestrutura que representa um enorme passo em frente no estudo de ondas gravitacionais e que se encontra instalada no Observatório de La Silla do ESO no Chile. A rede BlackGEM — que foi desenvolvida pela Universidade de Radboud, Escola Holandesa de Investigação em Astronomia e KU Leuven e oficialmente inaugurada em Janeiro de 2024 — é essencialmente robótica e compõe-se de telescópios ópticos concebidos para analisar o céu austral.   Cada telescópio da rede está apontado a diferentes regiões do céu que cobre La Silla, sempre pronto a detectar a radiação visível emitida por fontes de ondas gravitacionais — com origem em eventos cataclísmicos tais como a fusão de estrelas de neutrões ou buracos negros. Os telescópios BlackGEM podem localizar estas fontes com precisão e seguidamente fornecer aos astrónomos os alvos necessários para serem levadas a cabo observações

Os pesquisadores encontram as réplicas da assinatura da fusão massiva escondidas nos dados de 2019 dos detectores LIGO e Virgo. A fusão de buracos negros cria ondas gravitacionais que podem ser detectadas na Terra (simulação de computador). Crédito: Projeto SXS (Simulando eXtreme Spacetimes) A maior fusão de buracos negros já detectada pareceu produzir um buraco negro com 150 vezes a massa do Sol, desafiando algumas teorias aceitas. Os investigadores dizem agora que encontraram, pela primeira vez, evidências das tão procuradas vibrações produzidas pelo buraco negro resultante à medida que este se instalava numa forma esférica. As descobertas fornecem um teste novo e rigoroso para a teoria da relatividade geral de Albert Einstein – a teoria da gravidade que faz previsões detalhadas sobre buracos negros e ondas gravitacionais – diz Steven Giddings, físico teórico da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara. “Estamos realmente explorando uma nova fronteira aqui.” O físico Badri

Uma explosão de supernova é uma explosão cataclísmica que marca o fim violento da vida de uma estrela massiva.  Imagem do Telescópio Espacial Hubble de SN1987A na Grande Nuvem de Magalhães. Crédito: NASA Durante o evento, a estrela liberta imensas quantidades de energia, muitas vezes ofuscando a luz combinada de todas as estrelas da galáxia hospedeira durante um breve período de tempo. A explosão produz elementos pesados ​​ e os espalha entre as estrelas para contribuir para a forma çã o de novas estrelas e planetas.   A supernova mais próxima dos últimos anos ocorreu na Grande Nuvem de Magalhães em 1987 (SN1987A) e agora, uma equipa de astrónomos pesquisou montanhas de dados para ver se conseguem detectar ondas gravitacionais do remanescente. Durante a maior parte da vida de uma estrela existe estabilidade. À medida que uma estrela continua a envelhecer, ela funde elementos no núcleo e há um impulso para fora conhecido como força termonuclear. Isto é equilibrado pela atração da grav

Até recentemente, as ondas gravitacionais poderiam ter sido apenas uma criação da imaginação de Einstein. Antes de serem detectadas, essas ondulações no espaço-tempo existiam apenas na teoria geral da relatividade do físico, até onde os cientistas sabiam. Ondas gravitacionais (ilustradas) são produzidas quando objetos massivos, como buracos negros ou estrelas de nêutrons, orbitam um ao outro. Essas ondas fazem a malha do espaço-tempo vibrar. MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY IMAGES PLUS Atualmente, os pesquisadores têm não apenas uma, mas duas maneiras de detectar essas ondas. E estão em busca de mais. O estudo das ondas gravitacionais está prosperando, diz o astrofísico Karan Jani da Universidade Vanderbilt em Nashville. “Isso é simplesmente notável. Nenhum campo que eu possa pensar na física fundamental viu um progresso tão rápido.” Assim como a luz se apresenta em um espectro, ou uma variedade de comprimentos de onda, o mesmo acontece com as ondas gravitacionais. Diferent