11 anos de pesquisa cósmica leva a repensar buraco negro
Cem anos desde Einstein propôs ondas gravitacionais como parte de sua teoria da relatividade geral, uma pesquisa de 11 anos realizada com o telescópio Parkes de CSIRO não conseguiu detectá-los, lançando dúvidas sobre a nossa compreensão de galáxias e buracos negros.
Para os cientistas ondas gravitacionais exercem um forte apelo, pois acredita-se que eles carregam a informação que nos permite olhar de volta para os primórdios do Universo. Embora haja fortes evidências circunstanciais para a sua existência, eles ainda não foram detectados diretamente.
Usando a alta precisão Parkes cientistas telescópio passou 11 anos procurando a existência de ondas gravitacionais, mas detectaram nada.
O trabalho, liderado pelo Dr. Ryan Shannon (de CSIRO e do Centro Internacional de Rádio Astronomia Investigação), é publicado hoje na revista Ciência.
Usando Parkes, os cientistas esperavam para detectar um fundo 'rumble' das ondas, provenientes das galáxias que se fundem em todo o Universo.
"Mas nós não ouviu nada. Nem mesmo um gemido", disse Shannon.
"Parece ser tudo tranquilo na parte da frente-a cósmica menos para o tipo de ondas que estamos procurando."
As galáxias crescem por fusão e cada uma grande é pensado para ter um buraco negro supermassivo no seu centro. Quando duas galáxias se unem, os buracos negros são desenhados em conjunto e formar um par órbita. Neste ponto, a teoria de Einstein é esperado para tomar posse, com o par previu a sucumbir a uma espiral da morte, enviando ondas conhecidas como ondas gravitacionais através de espaço-tempo, o próprio tecido do Universo.
Embora a teoria geral da relatividade de Einstein tem resistido a todos os testes jogado nele pelos cientistas, as ondas gravitacionais continuam sua única previsão não confirmada.
Para olhar para as ondas, a equipe do Dr. Shannon usou o telescópio Parkes para monitorar um conjunto de "pulsares de milissegundo '. Estas pequenas estrelas produzir trens altamente regulares de pulsos de rádio e agem como relógios no espaço. Os cientistas registraram os tempos de chegada dos sinais de pulsar com uma precisão de dez bilionésimos de segundo.
A passagem de ondas gravitacionais entre a Terra e um pulsar de milissegundo aperta e se estende espaço, mudando a distância entre eles por cerca de 10 metros-uma pequena fração da distância do pulsar da Terra. Isso muda, muito pouco, o tempo que os sinais do pulsar chegar na Terra.
Os cientistas estudaram os pulsares de 11 anos, que deveria ter sido o suficiente para revelar ondas gravitacionais.
Então, por que não foram eles encontraram? Pode haver algumas razões, mas os cientistas suspeitam que é porque os buracos negros se fundem muito rápido, gastando pouco tempo em espiral em conjunto e gerando ondas gravitacionais.
"Pode haver gás circundante os buracos negros que cria atrito e leva embora sua energia, deixando-os vir para o clinch muito rapidamente", disse o membro da equipa Dr Paul Lasky, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Monash.
Seja qual for a explicação, isso significa que se os astrônomos querem detectar ondas gravitacionais cronometrando pulsares eles terão que gravá-los por muitos mais anos.
"Também pode haver uma vantagem em ir a uma frequência mais alta," disse o Dr. Lindley Lentati da Universidade de Cambridge, Reino Unido, um membro da equipe de pesquisa, que é especializada em técnicas de pulsar dos horários. Os astrônomos também vai ganhar uma vantagem com o altamente sensível telescópio Square Kilometre Array, previsto para começar a construção em 2018.
Não encontrando ondas gravitacionais através de cronometragem pulsar não tem implicações para detectores de ondas gravitacionais terrestres tais como Avançado LIGO (Observatório Laser Interferometer Gravitational-Wave), que iniciou as suas próprias observações do Universo na semana passada.
"Detectores terrestres está procurando de alta freqüência ondas gravitacionais geradas por outras fontes, como a coalescência estrelas de nêutrons", disse Vikram Ravi, um membro da equipe de pesquisa da Universidade de Swinburne (agora no Caltech, em Pasadena, Califórnia).
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