Galáxias hospedam buracos negros supermassivos, que pesam milhões a bilhões de vezes mais que o sol. Quando as galáxias colidem, pares de buracos negros supermassivos em seus centros também entram em rota de colisão. Pode levar milhões de anos até que dois buracos negros se colidam. Quando a distância entre eles é pequena o suficiente, o buraco negro binário começa a produzir ondulações no espaço-tempo, que são chamadas de ondas gravitacionais.
As ondas gravitacionais foram observadas pela primeira vez em 2015, mas foram detectadas em buracos negros muito menores, que pesam dezenas de vezes o sol. Ondas gravitacionais de buracos negros supermassivos ainda são um mistério para os cientistas. Sua descoberta seria inestimável para determinar como as galáxias e estrelas se formam e evoluem, e para encontrar a origem da matéria escura.
Um estudo recente liderado pelo Dr. Boris Goncharov e Professor Ryan Shannon – ambos pesquisadores do Centro de Excelência para Descoberta de Ondas Gravitacionais (OzGrav) – resolveu esse quebra-cabeça. Usando os dados mais recentes do experimento australiano conhecido como Parkes Pulsar Timing Array, os cientistas pesquisaram essas misteriosas ondas gravitacionais de buracos negros supermassivos.
O experimento observou pulsares de rádio: núcleos colapsados extremamente densos de estrelas supergigantes massivas (chamadas estrelas de nêutrons) que emitem ondas de rádio, como o feixe de um farol. O tempo desses pulsos é extremamente preciso, ao passo que o fundo das ondas gravitacionais avança e atrasa os tempos de chegada dos pulsos em um padrão previsto no céu, em torno da mesma quantidade em todos os pulsares. Os pesquisadores agora relatam que os tempos de chegada dessas ondas de rádio mostram desvios com propriedades semelhantes, como esperamos das ondas gravitacionais. No entanto, mais dados são necessários para concluir se os tempos de chegada das ondas de rádio estão correlacionados em todos os pulsares no céu, o que é considerado a “arma fumegante”. Resultados semelhantes também foram obtidos por colaborações com base na América do Norte e na Europa. Essas colaborações, junto com grupos baseados na Índia, China e África do Sul, estão ativamente combinando conjuntos de dados sob o International Pulsar Timing Array, para melhorar a cobertura do céu.
Esta descoberta é considerada um precursor para a detecção de ondas gravitacionais de buracos negros supermassivos. No entanto, o Dr. Goncharov e colegas apontam que as variações observadas nos tempos de chegada das ondas de rádio também podem ser devido ao ruído intrínseco do pulsar. Dr. Goncharov disse: “Para descobrir se a deriva” comum “observada tem uma origem de onda gravitacional, ou se o sinal da onda gravitacional é mais profundo no ruído, devemos continuar trabalhando com novos dados de um número crescente de matrizes de temporização de pulsar através do mundo.”
Publicado em 15/09/2021 16h59
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