Um método elaborado recentemente por dois físicos promete revolucionar a astrofísica, a cosmologia e a física de partículas. Usando parâmetros de temporização de pulsares observados, eles descobriram ondas gravitacionais de frequência abaixo de um nanohertz, até agora a frequência limite para a detecção com os observatórios LIGO e Virgo, que fizeram história em 2015, ao confirmar a teoria da relatividade geral de Albert Einstein.
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O novo método é capaz de detectar ondas gravitacionais, que medem as ondulações na curvatura do espaço-tempo, oscilando apenas uma vez a cada mil anos, ou seja, 100 vezes mais lenta do que qualquer outra medição realizada até agora. Essas frequências são tão baixas que poderiam revelar os segredos escondidos na formação de buracos negros binários.
Em release, o coautor Jeff Dror, professor da Universidade da Florida, nos EUA, explica que "estudar estas ondas do Universo primitivo irá ajudar-nos a construir uma imagem completa da nossa história cósmica, análoga às descobertas anteriores da radiação cósmica de fundo".
Lendo ondas gravitacionais em pulsos de estrelas de nêutrons
O novo método se baseia em ondas de rádio emitidas por pulsares. Fonte: Getty Images
O novo estudo, publicado na Physical Review Letters, baseou-se em uma hipótese do dr. Dror, de que um exame minucioso da chegada à Terra dos pulsos de ondas de rádio em intervalos regulares, vindos de estrelas de nêutrons em rotação rápida, poderia revelar um novo espectro de ondas gravitacionais.
Para isso, os autores introduziram duas formas independentes de medição (observáveis complementares) capazes de extrair o desvio sistemático, ou seja, isolar o efeito causado pelas ondas gravitacionais de frequências ultrabaixas.
A abordagem resultou em uma sensibilidade muito parecida com as ondas gravitacionais previstas pela teoria: as emitidas durante a fusão de buracos negros supermassivos.
Elevando o "alcance auditivo" das ondas gravitacionais
Vista aérea do interferômetro de ondas gravitacionais de Virgo, na Itália.Fonte: EGO/Virgo
Conforme o estudo, o processo desenvolvido pela equipe "abre uma nova faixa de frequência para detecção de ondas gravitacionais", trazendo a sensibilidade para até um limite de dez picohertz (um picohertz é dez vezes menor que um nanohertz). É como se a equipe elevasse o “alcance auditivo” das ondas gravitacionais.
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Quanto à questão da origem dessas ondas, há duas teorias: uma defende que elas são resultados da fusão entre dois grandes buracos negros. Já a segunda propõe que decorram de eventos destrutivos ocorridos nos primórdios do Universo. A partir dos novos parâmetros será possível diferenciar teoricamente os eventos, que possuem frequências, formas e polarizações diferentes de ondas.
Como mais pesquisas e análises ainda são necessárias, "o próximo passo é analisar conjuntos de dados mais recentes", explica Dror em comunicado. Isso porque os dados utilizados na pesquisa atual são de 2014 e 2015, e novas observações já foram realizadas. Nas novas simulações, ele planeja o usar o supercomputador HiPerGator da Universidade da Flórida.
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