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Einstein estava certo de novo: cientistas detectam ondas gravitacionais pela 1ª vez

por em 12/02/2016 em Ciência | 3 comentários

Einstein estava certo de novo: cientistas detectam ondas gravitacionais pela 1ª vez

Há muito tempo, profundamente no espaço, duas estrelas gigantescas entraram em colapso dando origem a dois buracos negros. Os fantasmas estelares giraram em espiral diminuindo cada vez mais a distância entre eles, até que, cerca de 1,3 bilhões de anos atrás, eles finalmente se fundiram. A colisão enviou um tremor através do universo: ondulações no tecido do espaço e do tempo chamadas de ondas gravitacionais. Após muito viajarem, essas ondas finamente chegaram a Terra. Você sentiu?

Ondas gravitacionais foram inicialmente previstas por Albert Einstein em seu famoso artigo, em 1916, sobre a relatividade geral. Um dos princípios  da relatividade geral é que o espaço e o tempo não são coisas separadas, mas estão ligadas entre si em um único tecido: o espaço-tempo. Objetos maciços, como estrelas, podem esticar e curvar este tecido.

O vídeo abaixo vai ajudar a entender melhor.

Uma outra analogia seria comparar com jogar uma pedra em um rio, a pedra equivaleria a um corpo celeste, o rio seria o espaço-tempo, as ondas causadas pelo impacto da pedra seriam então as ondas gravitacionais.

E, pela primeira vez, os físicos detectaram as tais ondas, cumprindo assim uma missão de quatro décadas. No início da tarde da última quinta-feira (11), o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) fez o aguardado anúncio sobre as ondas. “Nós detectamos ondas gravitacionais. Nós conseguimos”, anunciou com muita emoção David Reitze, diretor do LIGO.

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Ondas

Os dois detectores do LIGO, que ficam em Livingston, Louisiana e Hanford, Washington, captaram no dia 14 de setembro de 2015 quase que simultaneamente as ondas que seguiram exatamente a previsão do que seriam as ondas gravitacionais. O que eles captaram foram as ondas geradas pela fusão de dois buracos negros que viajaram por mais de 1 bilhão de anos até a Terra.

Os dados captados foram estudados e checados por meses, até o dia da confirmação do fenômeno.Coincidentemente, a detecção foi anunciada 100 anos após a criação da Teoria Geral da Relatividade de Einstein.

 ciência Revista ondas gravitacionais, ondulações de Einstein no espaço-tempo, viu pela primeira vez Por Adrian Cho11 de fevereiro de 2016, 10:30 Há muito tempo, profundamente no espaço, dois enormes buracos-negros os campos gravitacionais ultrastrong deixado para trás por estrelas gigantescas que entraram em colapso para infinitesimais pontos-lentamente se juntaram. Os fantasmas estelares espiral cada vez mais perto, até que, cerca de 1,3 bilhões de anos atrás, eles girou sobre o outro na metade da velocidade da luz e finalmente fundidos. A colisão enviou um tremor através do universo: ondulações no tecido do espaço e do tempo chamadas de ondas gravitacionais. Cinco meses atrás, lavavam-se perto da Terra. E, pela primeira vez, os físicos detectaram as ondas, cumprindo uma missão de 4 década e abrindo novos olhos para os céus. Aqui está a primeira pessoa a ver essas ondas gravitacionais ondas gravitacionais, ondulações de Einstein no espaço-tempo, viu pela primeira vez A descoberta marca um triunfo para os 1000 os físicos com a Gravitational-Wave Observatory Laser Interferometer (LIGO), um par de instrumentos gigantescos em Hanford, Washington, e Livingston, Louisiana. Os rumores de detecção tinha circulado por meses. Hoje, numa conferência de imprensa em Washington, DC, a equipe LIGO tornou oficial. "Nós fizemos isso!", Diz David Reitze, um físico e LIGO diretor-executivo do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena. "Todos os rumores que roda em torno lá fora tem mais do mesmo direito." Albert Einstein previu a existência das ondas gravitacionais de 100 anos atrás, mas diretamente detectá-los proeza tecnológica incompreensível necessária e uma história de caça. ( Veja a cronologia abaixo da história da busca de ondas gravitacionais .) Pesquisadores LIGO sentiu uma onda que se estendia espaço por uma parte em 10 21 , fazendo com que toda a Terra se expandir e contrair em 1 / 100.000 de um nanômetro, sobre a largura de um núcleo atômico. A observação testa a teoria da gravidade de Einstein, a teoria geral da relatividade, com rigor sem precedentes e fornece prova positiva de que os buracos negros existem. "Ele vai ganhar um Prêmio Nobel", diz Marc Kamionkowski, um teórico da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, Maryland. LIGO relógios para uma minúscula alongamento do espaço com o que equivale a governantes ultraprecise: duas engenhocas em forma de L chamados interferômetros com braços 4 quilómetros de comprimento. Espelhos nas extremidades de cada braço formam uma longa "cavidade ressonante", no qual a luz laser de um comprimento de onda preciso salta para trás e para frente, ressonância, assim como som de anéis passo específicas em um tubo de órgão. Quando os braços se encontram, as duas vigas podem sobrepor-se. Se eles viajaram diferentes distâncias ao longo dos braços, suas ondas vai acabar fora da etapa e interferem uns com os outros. Isso fará com que alguma da luz para warble para fora através de uma saída de uma porta chamado escuro em sincronia com ondulações da onda. A partir da interferência, os investigadores podem comparar os comprimentos relativos dos dois braços para dentro de 1 / 10.000 a largura de uma sensibilidade suficiente do protão-a ver uma onda gravitacional passando, uma vez que estende os braços por diferentes quantidades. Para detectar esses deslocamentos pequenos, no entanto, os cientistas devem amortecer as vibrações, como o barulho das ondas sísmicas, o thrum de tráfego, eo bater das ondas no litoral distantes. ondas gravitacionais, ondulações de Einstein no espaço-tempo, viu pela primeira vez V. Altounian / Ciência Em 14 de Setembro de 2015, em 9:50:45 universal time-4: 50 am na Louisiana e 02:50 em sistemas automatizados de Washington-LIGO detectado apenas um tal sinal. A oscilação surgiu com uma frequência de 35 ciclos por segundo, ou Hertz, e acelerou até 250 Hz antes de desaparecer 0,25 segundos mais tarde. O aumento da frequência, ou chirp, está de acordo com dois corpos maciços em espiral em si. A 0,007 segundos de atraso entre os sinais em Louisiana e Washington é o momento certo para uma onda de luz velocidade fechando em ambos os detectores. O sinal excede o padrão "cinco sigma" de significância estatística que os físicos usam para reivindicar uma descoberta, os pesquisadores LIGO relatar em um artigo programado para ser publicado na Physical Review Letters , para coincidir com a conferência de imprensa. É tão forte que pode ser visto nos dados brutos, diz Gabriela González, um físico da Universidade Estadual da Louisiana, Baton Rouge, e porta-voz para a colaboração científica LIGO. "Se você filtrar os dados, o sinal é óbvio para o olho", diz ela. A comparação com simulações de computador revela que a onda veio de dois objetos 29 e 36 vezes a massa do sol em espiral para dentro de 210 quilômetros um do outro antes de se fundir. Apenas um buraco-que preto é feito de energia gravitacional pura e recebe sua massa através da famosa equação de Einstein E = mc 2 pacote -pode tanta massa em tão pouco espaço, diz Bruce Allen, um membro do LIGO no Instituto Max Planck de Física Gravitacional em Hanover, Alemanha. A observação fornece a primeira evidência de buracos negros que não dependem assistindo gás quente ou as estrelas giram em torno deles em distâncias muito maiores. "Antes, você poderia argumentar, em princípio, se existem ou não buracos negros", diz Allen. "Agora você não pode." A colisão produziu uma explosão impressionante, invisível. Os modelos mostram que o buraco negro definitiva totaliza 62 massas 3-solares massas solares menos do que a soma dos buracos negros iniciais. A massa faltando desapareceu em radiação de uma gravitacional conversão de massa em energia que faz um olhar bomba atômica como uma faísca. "Por um décimo de segundo [a colisão] brilha mais forte do que todas as estrelas em todas as galáxias", diz Allen. "Mas só em ondas gravitacionais." A instalação LIGO em Livingston, Louisiana, tem um irmão gêmeo em Hanford, Washington. A instalação LIGO em Livingston, Louisiana

A instalação LIGO em Livingston, Louisiana

A detecção é um grande marco na astronomia e astrofísica. Ao contrário de ondas de luz, as ondas gravitacionais não se distorcem ou alteram por interações com a matéria enquanto viajam pelo espaço. Elas, portanto, carregam a informação “pura” sobre os objetos e eventos que os criaram, de acordo com pesquisadores do LIGO.

Stephen Hawking

Uma das pessoas que está comemorando essa descoberta é o físico Stephen Hawking, em seu Facebook parabeniza a equipe LIGO e afirma que “é um resultado pelo menos tão importante quanto a descoberta do bóson de Higgs”, também menciona que as descobertas estão de acordo com o trabalho teórico dele de 1970.

 

Fontes

Space

Science

Stephen Hawking

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