O espaço profundo não é tão silencioso quanto fomos levados a acreditar. A cada poucos minutos, um par de buracos negros se chocam. Esses cataclismos liberam ondulações no tecido do espaço-tempo conhecido como ondas gravitacionais. Agora os cientistas da Monash University desenvolveram uma maneira de "ouvir" esses eventos.
As ondas gravitacionais de fusões de buracos negros imprimem um zumbido característico nos dados coletados por detectores de ondas gravitacionais. Espera-se que a nova técnica revele a presença de milhares de buracos negros previamente escondidos, identificando seus fracos "gritos" em um mar de estática.
No ano passado, em uma das maiores descobertas astronômicas do século 21, os pesquisadores do LIGO Scientific Collaboration (LSC) e Virgo Collaboration mediram as ondas gravitacionais de um par de estrelas de nêutrons que se fundiram.
Drs Eric Thrane e Rory Smith, do Centro ARC de Excelência em Descobertas Gravitacionais (OzGrav) e da Universidade Monash, fizeram parte da equipe envolvida na descoberta e também fizeram parte da equipe envolvida na detecção da primeira descoberta de ondas gravitacionais em 2015, quando as ondulações no tecido do tempo espacial geradas pela colisão de dois buracos negros no Universo distante foram testemunhadas pela primeira vez, confirmando a teoria da relatividade geral de Albert Einstein em 1915.
Até o momento, foram seis eventos de ondas gravitacionais confirmados e anunciados pelas Colaborações LIGO e Virgo. No entanto, de acordo com o Dr. Thrane, mais de 100.000 eventos de ondas gravitacionais a cada ano acontecem, mas são muito fracos para LIGO e Virgo detectarem sem ambiguidade.
As ondas gravitacionais dessas fusões se combinam para criar um fundo de ondas gravitacionais. Enquanto os eventos individuais que contribuem para isso não podem ser resolvidos individualmente, os pesquisadores têm procurado por anos para detectar esse zumbido silencioso de ondas gravitacionais.
Em um artigo de referência no periódico norte-americano Physical Review X, os dois pesquisadores desenvolveram uma maneira nova e mais sensível de buscar o fundo das ondas gravitacionais.
"Medir o fundo das ondas gravitacionais nos permitirá estudar populações de buracos negros a grandes distâncias. Algum dia, a técnica poderá nos permitir ver ondas gravitacionais do Big Bang, escondidas atrás de ondas gravitacionais de buracos negros e estrelas de nêutrons", afirmou Thrane.
Os pesquisadores desenvolveram simulações em computador de sinais fracos de buracos negros, coletando grandes quantidades de dados até estarem convencidos de que - dentro dos dados simulados - havia evidências fracas, mas inequívocas, de fusões de buracos negros. O Dr. Smith está otimista de que o método produzirá uma detecção quando aplicado a dados reais.
Segundo o Dr. Smith, melhorias recentes na análise de dados permitirão a detecção de "o que as pessoas passaram décadas procurando". O novo método é estimado em mil vezes mais sensível, o que deve produzir o objetivo há muito desejado.
É importante ressaltar que os pesquisadores terão acesso a um novo supercomputador de 4 milhões de dólares, lançado no mês passado (março) na Universidade de Tecnologia de Swinburne. O computador, chamado OzSTAR, será usado por cientistas para procurar ondas gravitacionais nos dados do LIGO.
De acordo com o diretor do OzGRav, Professor Matthew Bailes, o supercomputador permitirá que os pesquisadores da OzGrav tentem este tipo de descobertas marcantes.
O computador OzStar difere da maioria dos mais de 13.000 computadores usados pela comunidade LIGO, de acordo com o Dr. Smith, incluindo os da CalTech e MIT. O OzStar emprega unidades de processamento gráfico (GPUs), em vez de unidades de processamento central mais tradicionais (CPUs).
Para algumas aplicações, as GPUs são centenas de vezes mais rápidas. "Ao aproveitar o poder das GPUs, o OzStar tem o potencial de fazer grandes descobertas na astronomia de ondas gravitacionais", disse Smith.
Fonte: Space Daily
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