Primeiros indícios de uma radiação de fundo de ondas gravitacionais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/01/2022

Visualização artística de pulsares ao redor da Terra incorporados em um fundo de ondas gravitacionais. Os sinais dos pulsares são afetados pelas ondas gravitacionais, permitindo sua detecção.
[Imagem: C. Knox]

Fundo de ondas gravitacionais

Já estamos acostumados com a radiação cósmica de fundo, também conhecida como "eco do Big Bang", uma radiação na faixa de micro-ondas emitida no nascimento do Universo e que hoje permeia qualquer coisa que se detecte no céu.

Agora, astrônomos acreditam ter encontrado os primeiros sinais de uma "radiação" de fundo de ondas gravitacionais de baixa frequência.

Depois da detecção das primeiras ondas gravitacionais, em setembro de 2015, os astrônomos se deram conta de que as fusões de buracos negros e outros corpos celestes muito massivos sempre ocorreram ao longo da história do Universo, e, portanto, poderia haver um eco dessas ondulações do espaço-tempo permeando tudo.

Ou seja, o tecido do espaço-tempo descrito por Einstein não seria liso e estável como se acreditava, mas "tremeria" constantemente, agitado por esse fundo de ondas gravitacionais.

Afetando os pulsos dos pulsares

Os primeiros indícios de que essa hipótese pode ser real vieram agora do IPTA (International Pulsar Timing Array), um consórcio multi-institucional que reúne dados de radiotelescópios na Europa (EPTA: European Pulsar Timing Array), EUA (NANOGrav) e Austrália (PPTA: Parkes Pulsar Timing Array).

O primeiro conjunto de dados, combinando os subconjuntos de dados independentes dos três observatórios, consiste em observações com temporização altamente precisa de 65 pulsares de milissegundos, remanescentes estelares que giram centenas de vezes por segundo, liberando feixes estreitos de ondas de rádio que aparecem no céu da Terra como pulsos devido à rotação daqueles pulsares.

A ideia do consórcio é detectar minúsculas variações nos sinais dos pulsares conforme eles seriam afetados pelo mar de ondas gravitacionais que se acredita a teoria propõe permear o Universo.

Os dados combinados revelam fortes indícios de um sinal de frequência ultrabaixa detectado nos sinais de vários dos pulsares. Embora o indício ainda não seja conclusivo, as características deste sinal comum entre pulsares estão de acordo com as características esperadas de um fundo de ondas gravitacionais.

Mais dados e revisões

Esse fundo de onda gravitacional seria formado por muitos sinais diferentes de ondas gravitacionais sobrepostos, emitidos da população cósmica de buracos negros binários supermassivos, ou seja, dois buracos negros supermassivos orbitando um ao outro e eventualmente se fundindo - a ideia não é muito diferente do ruído de fundo de muitas vozes sobrepostas em uma multidão.

Mas será necessário esperar alguns anos para confirmar essa teoria, conforme todos os radiotelescópios coletam mais dados para dirimir as incertezas no conjunto de dados divulgado agora.

A própria equipe pede cautela quanto à interpretação que está apresentando: "Também estamos analisando o que mais esse sinal poderia ser. Por exemplo, talvez possa resultar de ruído presente nos dados de pulsares individuais que podem ter sido modelados incorretamente em nossas análises," ressalva o professor Boris Goncharov, do observatório australiano.

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