Primeiros indcios de uma radiao de fundo de ondas gravitacionais

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Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 13/01/2022

Primeiros ind

Visualizao artstica de pulsares ao redor da Terra incorporados em um fundo de ondas gravitacionais. Os sinais dos pulsares so afetados pelas ondas gravitacionais, permitindo sua deteco.
[Imagem: C. Knox]

Fundo de ondas gravitacionais

J estamos acostumados com a radiao csmica de fundo, tambm conhecida como “eco do Big Bang”, uma radiao na faixa de micro-ondas emitida no nascimento do Universo e que hoje permeia qualquer coisa que se detecte no cu.

Agora, astrnomos acreditam ter encontrado os primeiros sinais de uma “radiao” de fundo de ondas gravitacionais de baixa frequncia.

Depois da deteco das primeiras ondas gravitacionais, em setembro de 2015, os astrnomos se deram conta de que as fuses de buracos negros e outros corpos celestes muito massivos sempre ocorreram ao longo da histria do Universo, e, portanto, poderia haver um eco dessas ondulaes do espao-tempo permeando tudo.

Ou seja, o tecido do espao-tempo descrito por Einstein no seria liso e estvel como se acreditava, mas “tremeria” constantemente, agitado por esse fundo de ondas gravitacionais.

Afetando os pulsos dos pulsares

Os primeiros indcios de que essa hiptese pode ser real vieram agora do IPTA (International Pulsar Timing Array), um consrcio multi-institucional que rene dados de radiotelescpios na Europa (EPTA: European Pulsar Timing Array), EUA (NANOGrav) e Austrlia (PPTA: Parkes Pulsar Timing Array).

O primeiro conjunto de dados, combinando os subconjuntos de dados independentes dos trs observatrios, consiste em observaes com temporizao altamente precisa de 65 pulsares de milissegundos, remanescentes estelares que giram centenas de vezes por segundo, liberando feixes estreitos de ondas de rdio que aparecem no cu da Terra como pulsos devido rotao daqueles pulsares.

A ideia do consrcio detectar minsculas variaes nos sinais dos pulsares conforme eles seriam afetados pelo mar de ondas gravitacionais que se acredita a teoria prope permear o Universo.

Os dados combinados revelam fortes indcios de um sinal de frequncia ultrabaixa detectado nos sinais de vrios dos pulsares. Embora o indcio ainda no seja conclusivo, as caractersticas deste sinal comum entre pulsares esto de acordo com as caractersticas esperadas de um fundo de ondas gravitacionais.

Mais dados e revises

Esse fundo de onda gravitacional seria formado por muitos sinais diferentes de ondas gravitacionais sobrepostos, emitidos da populao csmica de buracos negros binrios supermassivos, ou seja, dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro e eventualmente se fundindo – a ideia no muito diferente do rudo de fundo de muitas vozes sobrepostas em uma multido.

Mas ser necessrio esperar alguns anos para confirmar essa teoria, conforme todos os radiotelescpios coletam mais dados para dirimir as incertezas no conjunto de dados divulgado agora.

A prpria equipe pede cautela quanto interpretao que est apresentando: “Tambm estamos analisando o que mais esse sinal poderia ser. Por exemplo, talvez possa resultar de rudo presente nos dados de pulsares individuais que podem ter sido modelados incorretamente em nossas anlises,” ressalva o professor Boris Goncharov, do observatrio australiano.

Bibliografia:

Artigo: The International Pulsar Timing Array second data release: Search for an isotropic Gravitational Wave Background
Autores: J. Antoniadis, Z. Arzoumanian, S. Babak, M. Bailes, A-S. Bak. Nielsen, P. T. Baker, C. G. Bassa, B. Bcsy, A. Berthereau, M. Bonetti, A. Brazier, P. R. Brook, M. Burgay, S. Burke-Spolaor, R. N. Caballero, J. A. Casey-Clyde, A. Chalumeau, D. J. Champion, M. Charisi, S. Chatterjee, S. Chen, I. Cognard, J. M. Cordes, N. J. Cornish, F. Crawford, H. T. Cromartie, K. Crowter, S. Dai, M. E. DeCesar, P. B. Demorest, G. Desvignes, T. Dolch, B. Drachler, M. Falxa, E. C. Ferrara, W. Fiore, E. Fonseca, J. R. Gair, N. Garver-Daniels, B. Goncharov, D. C. Good, E. Graikou, L. Guillemot, Y. J. Guo, J. S. Hazboun, G. Hobbs, H. Hu, K. Islo, G. H. Janssen, R. J. Jennings, A. D. Johnson, M. L. Jones, A. R. Kaiser, D. L. Kaplan, R. Karuppusamy, M. J. Keith, L. Z. Kelley, M. Kerr, J. S. Key, M. Kramer, M. T. Lam, W. G. Lamb, T. J. W. Lazio, K. J. Lee, L. Lentati, K. Liu, J. Luo, R. S. Lynch, A. G. Lyne, D. R. Madison, R. A. Main, R. N. Manchester, A. McEwen, J. W. McKee, M. A. McLaughlin, M. B. Mickaliger, C. M. F. Mingarelli, C. Ng, D. J. Nice, S. Osowski, A. Parthasarathy, T. T. Pennucci, B. B. P. Perera, D. Perrodin, A. Petiteau, N. S. Pol, N. K. Porayko, A. Possenti, S. M. Ransom, P. S. Ray, D. J. Reardon, C. J. Russell, A. Samajdar, L. M. Sampson, S. Sanidas, J. M. Sarkissian, K. Schmitz, L. Schult, A. Sesana, G. Shaifullah, R. M. Shannon, B. J. Shapiro-Albert, X. Siemens, J. Simon, T. L. Smith, L. Speri, R. Spiewak, I. H. Stairs, B. W. Stappers, D. R. Stinebring, J. K. Swiggum, S. R. Taylor, G. Theureau, C. Tiburzi, M. Vallisneri, E. Wateren, A. Vecchio, J. P. W. Verbiest, S. J. Vigeland, H. Wahl, J. B. Wang, J. Wang, L. Wang, C. A. Witt, S. Zhang, X. J. Zhu
Revista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Vol.: stab3418
DOI: 10.1093/mnras/stab3418

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