Inédito! Eco do Universo foi captado pela primeira vez em ondas gravitacionais

Nessa madrugada, a colaboração NanoGrav divulgou uma série de artigos indicando que captaram o eco do Universo em ondas gravitacionais. Esse anúncio vem depois de semanas de expectativa que o NanoGrav criou sobre a descoberta que seria divulgada nesse dia 29 de junho.

Essa é a primeira vez que essas ondas gravitacionais, chamadas de ondas gravitacionais de fundo foram detectadas. O NanoGrav usa telescópios de rádio para inferir quando essas ondas gravitacionais passam pela trajetória da luz emitida por estrelas de nêutrons que giram chamadas de pulsares.

A tecnologia que o NanoGrav usa se baseia em usar relógios cósmicos, os pulsares, para conseguir detectar ondas gravitacionais de baixa frequência. A suspeita é que essas ondas gravitacionais sejam ruídos de buracos negros supermassivos na evolução do Universo.

A colaboração NanoGrav

A colaboração NanoGrav tem como objetivo observar ondas gravitacionais de baixa frequência. A colaboração é uma junção de astronômos que foca na observação dessas ondas através de dois telescópios de rádio: Arecibo em Porto Rico e GBT nos Estados Unidos.

A principal diferença entre o LIGO, observatório que fez a primeira detecção de ondas gravitacionais, e o NanoGrav é a frequência que cada um observa. LIGO observa em frequências maiores enquanto o NanoGrav consegue captar frequências baixíssimas.

A tecnologia para captar esse tipo de onda

Uma forma de encontrar as ondas gravitacionais é analisar o tempo que a luz demora para ir de um ponto ao outro. Uma variação no tempo de chegada, sabendo que a velocidade da luz é constante para todo lugar no Universo, significa que algo atrapalhou a trajetória dos fótons.

É dessa forma que observatórios de ondas gravitacionais conseguem inferir e detectar que elas passaram por ali.

Ondas de baixas frequências possuem um desafio a mais já que não há experimento na Terra capaz de detectá-las. Por isso a colaboração NanoGrav decidiu utilizar uma ajuda cósmica para a detecção delas: os pulsares.

Pulsares como faróis cósmicos

Quando uma estrela massiva chega ao fim de sua vida, ela pode se transformar em uma estrela de nêutrons. Muitas vezes essas estrelas de nêutrons podem girar de forma bastante rápida em apenas alguns milissegundos. Essas estrelas de nêutrons que giram são chamadas de pulsares.

Os pulsares emitem um jato de ondas de rádio enquanto eles giram. Esses jatos atingem a Terra em uma periodicidade bastante precisa. Nós conseguimos saber com exatidão quando será o próximo sinal de rádio de pulsares conhecidos.

O NanoGrav analisou esses sinais de pulsares por 15 anos criando modelos exatos de previsão. Qualquer variação no tempo de chegada seria captado pela colaboração. As variações poderiam estar associadas com ondas gravitacionais.

A descoberta das ondas gravitacionais de fundo

Após a análise desse conjunto de dados de 15 anos, o NanoGrav concluiu que as variações estão associadas a ondas gravitacionais de baixa frequências chamadas de ondas gravitacionais de fundo.

A ideia é que essas ondas gravitacionais sejam ruídos de buracos negros supermassivos que se fundiram uns aos outros durante a evolução do Universo. Quando dois buracos negros orbitam um ao outro, eles emitem ondas gravitacionais.

O segredo dos buracos negros supermassivos

Um dos grandes mistérios é a origem dos buracos negros supermassivos. Essa é uma das grandes perguntas em aberto dentro da Astronomia.

Sabemos que durante um período na história do Universo, galáxias se fundiram fazendo com que os buracos negros supermassivos no centro de cada uma entrassem em uma dança para se fundirem.

Essa descoberta pode nos dar mais insights sobre o que acontece durante esse processo de colisão de buracos negros supermassivos e como eles estão distribuídos na história do Universo.