Cientistas ao redor do mundo fizeram uma descoberta monumental, fornecendo evidências convincentes de ondas espaço-temporais que há muito tempo eram teorizadas. Essa descoberta desencadeou grande entusiasmo na comunidade astrofísica, que aguardava ansiosamente os resultados revelados na noite de quarta-feira.
De acordo com a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, o espaço não é um vazio calmo e o tempo não flui continuamente. Em vez disso, as poderosas interações gravitacionais de objetos massivos, como buracos negros supermassivos, causam ondulações regulares no tecido do espaço-tempo. A imagem resultante é a de um universo semelhante a um mar agitado, moldado por eventos violentos ocorridos ao longo dos últimos 13 bilhões de anos.
Essas ondas gravitacionais de baixa frequência recentemente detectadas pelos astrônomos não têm impacto direto na vida cotidiana ou explicam as variações emocionais que experimentamos. No entanto, elas oferecem uma perspectiva fascinante sobre a realidade física em que vivemos.
Evidências surpreendentes
A equipe NANOGrav publicou cinco artigos no Astrophysical Journal Letters revelando suas descobertas sobre as ondas gravitacionais detectadas por meio da observação cuidadosa de pulsares. Equipes internacionais da Europa, Índia, Austrália e China também compartilharam seus estudos simultaneamente. Essa divulgação coordenada ocorreu após um período de diplomacia científica para garantir que nenhum grupo monopolizasse a comunidade astrofísica.
Essa conquista é baseada em descobertas anteriores dos pulsares, estrelas de nêutrons ultradensas remanescentes de estrelas mortas. Os pulsares, que giram rapidamente emitindo pulsos regulares de ondas de rádio, foram descobertos na década de 1960. Os astrônomos usaram dados coletados de 68 pulsares por meio do Green Bank Telescope, no estado da Virgínia Ocidental, dos 27 telescópios Karl G. Jansky Very Large Array, no Novo México, e do extinto Observatório de Arecibo, em Porto Rico.
Esses pulsares servem como relógios cósmicos extremamente precisos, uma vez que emitem pulsos em frequências previsíveis. Anteriormente, os teóricos acreditavam que as ondas gravitacionais de baixa frequência poderiam interferir nos sinais dos pulsares. A busca por essas ondulações sutis no espaço-tempo exigiu paciência, pois suas cristas podem estar separadas por anos.
A equipe NANOGrav levou 15 anos para coletar dados e obter evidências sólidas dessas ondas gravitacionais tão frágeis. Embora já tenham existido indícios preliminares dessa descoberta anteriormente publicados pelos pesquisadores da NANOGrav, eles necessitaram mais tempo para aumentar a confiança de que os sinais detectados eram reais e não apenas ruído.
Buracos negros supermassivos como causa
Embora ainda seja difícil afirmar definitivamente as fontes dessas ondas gravitacionais de fundo, os astrônomos acreditam que buracos negros supermassivos são as principais responsáveis por essas vibrações cósmicas. A maioria das galáxias abriga buracos negros supermassivos em seu centro ou próximo a ele. Esses buracos negros são verdadeiramente “supermassivos”, com massas equivalentes a milhões ou até bilhões de sóis. Em contraste, os buracos negros de massa estelar são muito menores, com massas comparáveis à de apenas algumas dezenas de sóis.
Durante o encontro entre duas galáxias, teoriza-se que os buracos negros supermassivos em seus núcleos começam uma dança gravitacional, orbitando um ao outro por milhões de anos. Essa dança perturba o tecido do espaço-tempo o suficiente para gerar ondas gravitacionais de baixa frequência que se propagam pelo universo à velocidade da luz. Conforme a energia é dissipada ao longo do tempo, os períodos orbitais dos buracos negros supermassivos diminuem para apenas algumas décadas. É nesse ponto que as ondas detectáveis pelo NANOGrav começam a atingir suas frequências observáveis.
Embora a equipe NANOGrav não possa afirmar definitivamente a origem exata desse sinal de fundo das ondas gravitacionais, os dados coletados combinados são coerentes com as previsões teó
