Os cientistas duplicaram o número conhecido de eventos cósmicos extremos detectados através de ondas gravitacionais, oferecendo uma visão sem precedentes das colisões mais violentas do universo. O catálogo mais recente, GWTC-4, lançado pela Colaboração LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), inclui agora 128 detecções confirmadas de buracos negros e estrelas de neutrões em colisão, quase duplicando a contagem anterior de 90. Isto significa que agora estamos a “ouvir” o Universo de uma forma totalmente nova.
A descoberta: ondulações no espaço-tempo
A existência destas ondulações – distorções na estrutura do espaço e do tempo – foi prevista pela primeira vez por Albert Einstein em 1915. Demorou mais um século para a tecnologia recuperar o atraso. Em 2015, o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser (LIGO) fez a primeira detecção direta, originada de uma fusão de buraco negro a 1,3 bilhões de anos-luz de distância. Desde então, detectores em Itália (Virgo) e no Japão (KAGRA) juntaram-se à caça, revelando um universo repleto destes eventos cataclísmicos.
Por que isso é importante: As ondas gravitacionais são únicas porque carregam informações sobre colisões que a luz não consegue. A luz pode ser curvada, bloqueada ou distorcida. As ondas gravitacionais passam por quase tudo, dando-nos uma visão direta dos fenômenos mais extremos do cosmos.
O que há de novo no GWTC-4
Este último conjunto de dados, compilado a partir de observações entre maio de 2023 e janeiro de 2024, é notável pela sua diversidade :
- Buracos negros mais pesados: O catálogo inclui os binários de buracos negros mais pesados já observados, cada um com aproximadamente 130 vezes a massa do nosso Sol.
- Fusões Desiguais: Algumas colisões envolvem buracos negros com tamanhos totalmente diferentes, sugerindo histórias de formação complexas.
- Rodações extremas: Vários buracos negros giram a até 40% da velocidade da luz – evidência de colisões anteriores e da possibilidade de “cadeias de fusão”, onde os buracos negros crescem através de fusões repetidas.
- Fusões Mistas: Dois novos eventos envolvem colisões entre buracos negros e estrelas de nêutrons.
A maior sensibilidade dos detectores LVK está permitindo aos cientistas detectar eventos a até 10 bilhões de anos-luz de distância. Isto permite testes rigorosos da teoria da relatividade geral de Einstein, que continua a resistir nestas condições extremas.
Implicações para a Astrofísica
“Este conjunto de dados aumentou a nossa crença de que os buracos negros que colidiram no início da história do universo poderiam mais facilmente ter tido rotações maiores do que os que colidiram mais tarde”, diz Salvatore Vitale, membro do LVK, do MIT.
Os dados também sugerem que os buracos negros podem crescer através de múltiplas fusões, formando entidades ainda mais massivas ao longo do tempo cósmico. Estas observações estão a fornecer informações sobre como os buracos negros se formam a partir do colapso de estrelas, como evoluem e como influenciam a estrutura do Universo.
“Estamos expandindo para novas partes do que chamamos de ‘espaço de parâmetros’ e toda uma nova variedade de buracos negros”, explica Daniel Williams, membro do LVK, da Universidade de Glasgow. “Estamos realmente ultrapassando os limites e vendo coisas que são mais massivas, giram mais rápido e são mais interessantes e incomuns do ponto de vista astrofísico”.
Os resultados deste catálogo serão publicados em breve no Astrophysical Journal Letters. O refinamento contínuo destes métodos de detecção promete ainda mais revelações sobre os eventos mais violentos e misteriosos do universo.
