David Reitze, diretor executivo do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser, fala com Richard Blaustein sobre como as observações das ondas gravitacionais são definidas para um impulso de vários detectores
Como a pandemia do COVID-19 afetou o trabalho no Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO)?
Estávamos perto do final de nossa terceira corrida de observação, prevista para terminar em 30 de abril, quando a pandemia ocorreu. O COVID-19 nos forçou a encerrar todas as operações nos observatórios LIGO – localizados em Hanford, Washington e Livingston, Louisiana – em 27 de março, cerca de um mês a menos da data prevista para o término. Ainda assim, a corrida foi um grande sucesso, com 56 candidatos a ondas gravitacionais detectados em 11 meses – cerca de um a cada semana. Agora, estamos iniciando um programa para instalar uma série de atualizações de detectores, que chamamos de Advanced LIGO Plus (A +), nos próximos 20 meses, que resultarão em detecções de ondas gravitacionais a cada um ou dois dias. Mesmo trabalhando remotamente, a equipe do LIGO fez um bom progresso no LIGO A + nos últimos meses.
Quando você espera reiniciar as operações no LIGO?
Tentamos retomar o trabalho do observatório no mês passado, pois era seguro fazê-lo e estabelecemos protocolos para executar o programa de atualização de uma maneira segura e socialmente distante.
O LIGO consiste em mais de 150 instituições e mais de 1300 pessoas de todo o mundo. O observatório seria possível sem esse escopo internacional?
Acho que não, por muitas razões. O Instituto de Tecnologia da Califórnia e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts são as instituições que construíram e operam o LIGO. No entanto, para projetar e usar o LIGO de maneira eficaz, é necessário olhar além dos EUA. Então, olhamos para onde a melhor ciência está sendo feita. E historicamente – há 30 ou 40 anos – você encontra algumas das melhores idéias para interferometria surgindo na Austrália, Itália, Alemanha, Reino Unido e outros lugares. Sem essas idéias e as pessoas que as desenvolveram e amadureceram, acho que nunca poderíamos construir o LIGO, fazê-lo funcionar e executar seu programa científico.
A fusão binária de estrelas de nêutrons foi espetacular de várias maneiras. Tornou-se evidente muito rapidamente que este foi um evento inédito.
Como a colaboração funciona com o detector europeu de ondas gravitacionais com interferômetro a laser, localizado perto de Pisa, na Itália?
O Virgo é um detector diferente do LIGO, construído por um conjunto independente de pessoas. A colaboração científica do LIGO uniu forças com o Virgo em 2007 devido à percepção de que, combinando nossos dados, poderíamos obter muito mais informações, principalmente na capacidade de localizar eventos gravitacionais no céu. Essa colaboração internacional expandiu muito nossa capacidade de detectar ondas gravitacionais e entender de onde elas vêm, e nos permite fazer fortes declarações astrofísicas sobre o que vemos.
O Japão abriu recentemente o detector de ondas gravitacionais KAGRA e há planos para um observatório na Índia. Como isso aumentará a ciência das ondas gravitacionais?
Ter três interferômetros separados distantes um do outro fornece uma melhor capacidade de localizar sinais em uma parte do céu. Ao colocar um quarto detector no Japão e um quinto detector na Índia, poderemos determinar rapidamente uma boa localização do céu para eventos de ondas gravitacionais em qualquer lugar do céu. Isso é uma coisa maravilhosa, porque um dos nossos principais objetivos é dizer aos astrônomos que vimos um evento nesta parte do céu e eles devem vê-lo rapidamente, porque verão algo muito dramático. É realmente disso que se trata a astronomia multimessenger.
Que outros benefícios existem em ter vários detectores?
Esses detectores são primorosamente sensíveis e facilmente perturbados por pequenas coisas, como um defeito no detector ou até mesmo alguém dirigindo um caminhão por perto. Por ter mais detectores, mesmo que você tenha um ou dois offline, você ainda recebe uma cobertura razoável do céu. A redundância na rede faz uma grande diferença.
Dado o impacto do COVID-19, você ainda mantém contato com KAGRA e VIRGO?
Sim. Virgem concluiu sua terceira observação ao mesmo tempo que o LIGO. Agora, ele está de volta a operações limitadas e retomando seu programa de atualização do Advanced Virgo Plus. A colaboração da KAGRA continua a comissionar seu detector e realizou com sucesso sua corrida inaugural de observação de duas semanas em abril. A KAGRA se unirá ao LIGO e ao Virgo na quarta execução de observação que está programada para começar no início de 2022. Igualmente importante, a colaboração LIGO-Virgo está analisando o conjunto de dados da terceira execução de observação e continuando a encontrar sistemas binários que desafiam nossa compreensão do nêutron. populações de estrelas e buracos negros. Fique atento aos novos resultados que serão divulgados em breve.
A detecção da primeira fusão de estrelas de nêutrons em 2017 abriu a era da astronomia multimessenger. O que isso nos disse sobre o universo?
A fusão binária de estrelas de nêutrons foi espetacular de várias maneiras. Em primeiro lugar, respondeu fundamentalmente a muitas questões científicas, como as fusões binárias de estrelas de nêutrons produzem explosões de raios gama de ordem curta e também produzem condições únicas nas quais elementos pesados na tabela periódica, como ouro e platina, são forjados .
Deve ter sido incrivelmente emocionante na época?
Tornou-se evidente muito rapidamente que este foi um evento inédito. Nos dias, semanas e meses seguintes, a comunidade astronômica continuou observando os dados porque, se você perdoa o trocadilho, era uma mina de ouro científica. Você vê raios gama que desaparecem muito rapidamente, depois ultravioleta, óptico e infravermelho. Há um momento em que os raios X são emitidos quando os nêutrons atingem o meio interestelar. As emissões de rádio continuam por meses e meses.
Publicado em 22/07/2020 06h11
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