1390: Ligo e Virgo anunciam quatro novas detecções

O LIGO e o Virgo detectaram uma nova população de buracos negros com massas maiores do que as já observadas apenas com estudos em raios-X (roxo). Este gráfico mostra as massas de todas 10 fusões de buracos negros binários já detectadas confiavelmente pelo LIGO/Virgo (azul). Também mostra estrelas de neutrões com massas conhecidas (amarelo) e a massas dos componentes da fusão de estrelas de neutrões GW170817 (laranja).
Crédito: LIGO/Virgo/Universidade Northwestern/Frank Elavsky

No passado sábado, dia 1 de Dezembro, os cientistas que participaram no workshop de Física e Astronomia de Ondas Gravitacionais em College Park, no estado norte-americano de Maryland, apresentaram novos resultados dos detectores de ondas gravitacionais LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) da NSF (National Science Foundation) e do europeu Virgo, no que toca às suas pesquisas por objectos cósmicos coalescentes, como pares de buracos negros e pares de estrelas de neutrões. As colaborações LIGO e Virgo detectaram confiavelmente ondas gravitacionais de um total de 10 fusões binárias de buracos negros de massa estelar e uma fusão de estrelas de neutrões, que são os remanescentes esféricos e densos de explosões estelares. Seis dos eventos de fusão de buracos negros já tinham sido divulgados, sendo que quatro são novos.

Entre 12 de Setembro de 2015 e 19 de Janeiro de 2016, durante a primeira campanha de observação do LIGO desde que sofreu actualizações num programa de nome Advanced LIGO, foram detectadas ondas gravitacionais de 3 fusões de buracos negros binários. A segunda campanha de observação, que durou de 30 de Novembro de 2016 a 25 de Agosto de 2017, resultou numa fusão de estrelas de neutrões binárias e sete novas fusões binárias de buracos negros, incluindo quatro novos eventos de ondas gravitacionais agora divulgados. Os novos eventos são conhecidos como GW170729, GW170809, GW170818 e GW170823, em referência às datas em que foram detectados.

Todos os eventos estão incluídos num novo catálogo, também lançado no sábado, com alguns dos eventos quebrando recordes. Por exemplo, o novo evento GW170729, detectado na segunda campanha de observação no dia 29 de Julho de 2017, é a mais massiva e distante fonte de ondas gravitacionais já observada. Nesta coalescência, que ocorreu há mais ou menos 5 mil milhões de anos, uma energia equivalente a quase cinco massas solares foi convertida em radiação gravitacional.

GW170814 foi a primeira fusão binária de buracos negros medida pela rede de três detectores e permitiu os primeiros testes de polarização de ondas gravitacionais (análoga à polarização da luz).

O evento GW170817, detectado três dias após GW170814, representa a primeira vez que foram observadas ondas gravitacionais a partir da fusão de um sistema composto por duas estrelas de neutrões. Além do mais, esta colisão foi vista tanto em ondas gravitacionais como no espectro electromagnético, marcando um excitante novo capítulo na astronomia multi-mensageira, em que os objectos cósmicos são observados simultaneamente em diferentes tipos de radiação.

Um dos novos eventos, GW170818, que foi detectado pela rede global formada pelos observatórios LIGO e Virgo, foi localizado no céu com muita precisão. A posição dos buracos negros binários, localizados a 2,5 mil milhões de anos-luz da Terra, foi identificada no céu com uma precisão de 39 graus quadrados. Isto torna-o na mais bem localizada fonte de ondas gravitacionais após a fusão das estrelas de neutrões do evento GW170817.

Albert Lazzarini do Caltech e vice-director do Laboratório LIGO, diz: “a divulgação de mais quatro fusões binárias de buracos negros diz-nos mais sobre a natureza da população destes sistemas binários e restringe melhor a taxa de ocorrência para estes tipos de eventos.”

“Em apenas um ano, o LIGO e o Virgo, trabalhando juntos, têm avançado dramaticamente a ciência das ondas gravitacionais e a taxa de descoberta sugere que os achados mais espectaculares ainda estão por vir,” comenta Denise Caldwell, directora da Divisão de Física da NSF. “Os feitos do LIGO da NSF e dos seus parceiros internacionais são uma fonte de orgulho para a agência e esperamos avanços ainda significativos quando a sensibilidade do LIGO ficar maior no próximo ano.”

“A próxima campanha de observações, que terá início na primavera de 2019, deverá render muitos mais candidatos a ondas gravitacionais e a ciência que a comunidade pode realizar vai crescer de acordo,” comenta David Shoemaker, porta-voz da Colaboração Científico do LIGO e investigador sénior do Instituto Kavli para Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “É um momento incrivelmente emocionante.”

“É gratificante ver as novas capacidades que se tornam disponíveis através da adição do Advanced Virgo à rede global,” comenta Jo van den Brand de Nikhef (Instituto Nacional Holandês de Física Subatómica) e da Universidade VU de Amesterdão, porta-voz da colaboração Virgo. “A nossa precisão altamente melhorada vai permitir que os astrónomos encontrem rapidamente outros mensageiros cósmicos emitidos pelas fontes de ondas gravitacionais.” Esta capacidade de apontamento da rede LIGO-Virgo é possível graças à exploração dos atrasos de tempo da chegada do sinal nos diferentes locais e dos chamados padrões de antena dos interferómetros.

“O novo catálogo é mais uma prova da exemplar colaboração internacional da comunidade de ondas gravitacionais e um trunfo para as próximas campanhas de observação e actualizações,” acrescenta Stavros Katsanevas, director do EGO.

Os artigos científicos que descrevem estas novas descobertas, colocados inicialmente no repositório arXiv de pré-publicações electrónicas, apresentam informações detalhadas na forma de um catálogo de todas as detecções de ondas gravitacionais e eventos candidatos das duas campanhas de observação, bem como descrevem as características da população de fusões de buracos negros. Mais notavelmente, descobriram que quase todos os buracos negros formados a partir de estrelas têm uma massa inferior a 45 vezes a do Sol. Graças ao processamento mais avançado de dados e a uma melhor calibração dos instrumentos, a precisão dos parâmetros astrofísicos dos eventos anunciados anteriormente aumentou consideravelmente.

Laura Cadonati, vice-porta-voz da Colaboração Científica LIGO, diz: “Estas novas descobertas só foram possíveis graças ao trabalho incansável e cuidadosamente coordenado dos comissários dos detectores em todos os três observatórios e aos cientistas em todo o mundo responsáveis pela qualidade e limpeza dos dados, que procuram sinais ocultos, e à estimativa dos parâmetros para cada candidato – cada uma especialidade científica que requer enorme conhecimento e experiência.”

Astronomia On-line
7 de Dezembro de 2018

 

764: Pode ver agora o Vesta, o asteróide mais brilhante de todos. Ou esperar 20 anos

 

O único asteróide visível a olho nu está a passar próximo da Terra. Situa-se perto de Saturno e pode ser observado durante a lua nova

© NASA

Se perder esta oportunidade, terá de esperar quase 20 anos para tentar observar novamente o Vesta a olho nu. É agora, durante a lua nova, que o asteróide mais brilhante de todos será mais facilmente identificado no céu à vista desarmada. Para isso, só tem de procurar um sítio escuro e, de preferência, tentar identificá-lo com o recurso a um mapa celeste. Um pequeno telescópio também pode ajudar.

O asteróide Vesta situa-se na constelação de Ofiúco, próximo de Saturno. Observá-lo poderá, contudo, não ser uma missão fácil. “A sua magnitude está no limite do que o olho humano consegue ver. Estas são as condições óptimas para o observar, porque é quando está mais próximo [da Terra]. Atinge um brilho que lhe permite ser visível a olho nu, mas não é um espectáculo assombroso no céu, porque está no limiar do que a vista humana consegue ver”, explica Rui Agostinho, director do Observatório Astronómico de Lisboa (OAL).

Convém procurar um local com pouca poluição luminosa, por isso a cidade está fora de questão. “Na cidade, ou nas vilas, com luz, é para esquecer. Não vai conseguir vê-lo”. Como “a luz ofusca estes objectos fraquinhos”, a lua nova “é a melhor altura” para observar o asteróide.

Se tiver um mapa celeste, deve procurar Saturno, “mais fácil de ver porque é um ponto mais brilhante e não cintila”. Depois, é tentar identificar Vesta, que fica aproximadamente a 170 milhões de quilómetros da Terra. “É comparável às estrelas mais fraquinhas que estarão no céu, mas não cintila tanto”.

A melhor hora para o observar é durante a sua passagem meridiana, quando está mais alto no céu e se encontra na direcção sul (azimute 0º). No dia 16, por exemplo, acontece às 23.28, mas no dia 31 de Julho a passagem ocorre mais cedo, às 22.25. Contudo, quantos mais dias passam, mais difícil será a sua identificação. Outros horários podem ser encontrados na página no OAL.

Telescópio pode ajudar

Um pequeno telescópio pode, segundo o astrónomo, tornar a missão “mais interessante”. Mas convém que seja um bom equipamento, com uma óptica de qualidade, calibrado e automatizado. “Se for bom, nota-se que o pontinho é circular, contrariamente às estrelas, que são pontos matemáticos. Ampliando-se, vê-se que tem um pequeno diâmetro, ao contrário das estrelas, que nunca têm diâmetro”, esclarece o professor do departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Para imaginar a dimensão de Vesta, Rui Agostinho diz que “caberia dentro da Península Ibérica e não ocuparia uma boa parte”.

Estas alturas de maior aproximação da Terra, que ocorrem a cada 20 anos, adianta o especialista, “não são particularmente importantes para estudar as propriedades físicas do asteróide, porque as sondas conseguem fazê-lo [e já fizeram] muito melhor do que os telescópios terrestres”. Mas, para quem o quiser fazer com um telescópio, é a melhor altura, “porque é quando se consegue ver o lado direito e esquerdo”.

Vesta foi descoberto a 29 de Março de 1807 por Heinrich Wilhelm Olbers e está localizado na cintura de asteróides entre Marte e Júpiter. “Sabe-se que tem uma superfície altamente reflectora, mais do que a lua. Há modelos que mostram que terá sido um pequeno planeta em formação – um protoplaneta. Não teve massa suficiente para fica completamente esférico”, afirma o director do OAL.

Diário de Notícias
Joana Capucho
14 Julho 2018 — 14:57

Seria óptimo se o céu estivesse limpo de nuvens, não tivesse uma tremenda poluição luminosa e atmosférica, mas mesmo assim, logo vou tentar se descortino essa rocha… porque daqui a 20 anos já não devo pertencer a este planeta.

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