Astronomia de onda gravitacional
Astronomia de onda gravitacional é um ramo emergente de astronomia observacional que visa o uso de ondas gravitacionais (pequenas distorções do espaço-tempo preditas pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein) para coletar dados observacionais sobre objetos como estrelas de nêutrons e buracos negros, eventos como supernovas e processos como os do Universo inicial logo após o Big Bang.
As ondas gravitacionais têm uma base teórica sólida, baseada na teoria da relatividade. Primeiro, elas foram previstas por Einstein em 1916; embora uma consequência específica da relatividade geral, elas são uma característica comum de todas as teorias da gravidade que obedecem à relatividade especial.[1] A evidência observacional indireta de sua existência veio em 1974 a partir das medidas do pulsar binário Hulse-Taylor, cuja órbita evolui exatamente como seria esperado para a emissão de ondas gravitacionais.[2]
Em 11 de fevereiro de 2016, anunciou-se que o LIGO observou diretamente as ondas gravitacionais pela primeira vez em setembro de 2015. A segunda observação das ondas gravitacionais foi feita em 26 de dezembro de 2015 e anunciada em 15 de junho de 2016.[3]
Catálogo GWCT - 1
O GWTC - 1 é o primeiro catálogo de sinais de ondas gravitacionais detectados durante a primeira e a segunda corrida observacional. A primeira ocorreu de 12 de setembro de 2015 até 19 de janeiro de 2016; a segunda ocorreu de 30 de novembro de 2016 até 25 de agosto de 2017. Muitos sinais memoráveis foram detectados, como o primeiro sinal de onda gravitacional, GW150914, e o primeiro sinal da colisão de duas estrelas de nêutrons, GW170817, que possibilitou a detecção da contrapartida eletromagnética.[4]
Na tabela a seguir, temos uma relação entre os sinais detectados com algumas de suas características. Mais detalhes podem ser encontrados na página de Lista de Sinais Observados, em inglês.
| Onda Gravitacional | Comentário |
|---|---|
| GW150914 | Primeira detecção de uma Onda Gravitacional (OG) e a primeira vez que se "ouviu" a fusão de dois buracos negros há mais de um bilhão de anos atrás. |
| GW151012 | Antes chamado de LVT151012, não era considerado um sinal de OG mas, após uma melhora nos métodos de análise, for reavaliada como sinal de OG. |
| GW151226 | Mais uma vez foi possível "ouvir" a fusão de dois BN, porém menores do que a primeira detecção e, tal como esta, serviu de teste para a Teoria da Relatividade Geral (TRG) (que passou novamente prevendo bem o comportamento do sistema e das OG). |
| GW170104 | A análise desta OG permitiu uma contribuição para um ramo da física chamado física de partículas, estimando um limite superior para o gráviton. |
| GW170608 | É o sistema com o par de BN com menores massas detectado até então. |
| GW170729 | Sinal gerado pelo maior sistema binário de BN detectados até então, o maior deles de massa  . A fusão do par liberou a maior quantidade de energia detectada, equivalente a quase  . Também é o sinal mais distante detectado. |
| GW170809 | É o quarto sinal mais distante de nós e o quinto sistema mais massivo dentre os sinais detectados. |
| GW170814 | A OG produzida por esse sistema foi a primeira a ser observada por três detectores diferentes: os dois do LIGO e o Virgo. Também foi gerada pela fusão de dois buracos negros. |
| GW170817 | Primeira detecção de uma OG gerada pela fusão de duas estrelas de nêutrons observada por dezenas de telescópios terrestres em diferentes tipos de ondas eletromagnéticas, desde o infravermelho, passando pela luz visível até raios gama. O sinal é inteiramente dominado por OG do tipo inspiral. |
| GW170818 | Sinal identificado como a fusão de dois BN que são os restos mortais de duas estrelas muito massivas, foi o segundo sinal detectado por três detectores, os dois do LIGO e o detector Virgo. Por causa disto a sua localização no céu é muito mais delimitada que as demais. |
| GW170823 | Sinal oriundo do segundo sistema binário de BN mais massivo, cuja fusão irradiou cerca de  em energia na forma de OG, é também o segundo sinal mais distante recebido. |
Apresentam-se, na tabela abaixo, os sinais catalogados até O2, mostrando o evento com o tempo em que foi detectado, a data de publicação, a localização no céu, a distância, a energia liberada em forma de ondas gravitacionais, dentre outros parâmetros. Para buracos negros utiliza-se a sigla BN e a sigla EN para estrelas de nêutrons.
| Sinal e horário de detecção (UTC) | Data de Publicação | Área no céu (deg2) | Distância de Luminosidade (Mpc) | Energia Irradiada (c2M☉) | Massa Chirp (M☉) | Spin efetivo | Primário | Secundário | Remanescente | Comentários | Ref. | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo | Massa (M☉) | Tipo | Massa (M☉) | Tipo | Massa (M☉) | Spin | |||||||||
| GW150914 09:50:45 | 2016-02-11 | −170 | −0.4 | −1.5 | −0.13 | [7] | −3.0 | −4.4 | −3.0 | −0.04 | Primeiro sinal de onda gravitacional detectado e primeira fusão de buracos negros detectada. | [8][9][7] | |||
| GW151012 [fr] 09∶54:43 | 2016-06-15 | −480 | −0.5 | −1.1 | −0.19 | −5.5 | −4.8 | −3.8 | −0.11 | Antes LVT151012; aceito como fonte astrofísica desde 2019 | [10][6][5] | ||||
| GW151226 03:38:53 | 2016-06-15 | −190 | −0.2 | −0.3 | −0.12 | −3.2 | −2.6 | −1.5 | −0.05 | [11][12] | |||||
| GW170104 10∶11:58 | 2017-06-01 | −410 | −0.5 | −1.7 | −0.20 | −5.6 | −4.5 | −3.5 | −0.10 | [13][14] | |||||
| GW170608 02:01:16 | 2017-11-16 | −110 | −0.1 | −0.2 | −0.07 | −1.7 | −2.1 | −0.7 | −0.04 | Menor buraco negro progenitor | [15] | ||||
| GW170729 18:56:29 | 2018-11-30 | −1320 | −1.7 | −4.7 | −0.25 | −10.2 | −10.1 | −10.2 | −0.13 | Maiores massas desde GW190521 | [6] | ||||
| GW170809 08:28:21 | 2018-11-30 | −380 | −0.6 | −1.6 | −0.16 | −6.0 | −5.1 | −3.7 | −0.09 | [6] | |||||
| GW170814 10∶30:43 | 2017-09-27 | −210 | −0.3 | −1.1 | −0.11 | −3.0 | −4.1 | −2.4 | −0.05 | Primeira detecção conjunta pelos três observatórios, junto com a primeira medida de polarização. | [16][17] | ||||
| GW170817 12∶41:04 | 2017-10-16 | −0.001 | −0.01 | −0.10 | −0.09 | Primeiro sinal da fusão de duas estrelas de nêutrons; primeira contrapartida eletromagnética detectada; evento mais próximo. | [18][19][20] | ||||||||
| GW170818 02:25:09 | 2018-11-30 | −360 | −0.5 | −1.7 | −0.21 | −4.7 | −5.2 | −3.8 | −0.08 | [6] | |||||
| GW170823 13:13:58 | 2018-11-30 | −0.8 | −3.2 | −0.22 | −6.6 | −7.1 | −6.6 | −0.10 | [6] | ||||||
| GW190408_181802 2019-04-08 | 2020-10-27 | −590 | −1.2 | −0.19 | −3.4 | −3.5 | −2.7 | −0.07 | [21] | ||||||
| GW190412 2019-04-12 05:30:44 | 2020-04-17 | −170 | −0.3 | −0.11 | −5.3 | −1.0 | −3.9 | −0.07 | Possível detecção da fusão de dois buracos negros de massas muito diferentes. | [22][23] | |||||
| GW190413_052954 2019-04-13 | 2020-10-27 | −1890 | −3.7 | −0.33 | −7.4 | −6.3 | −8.4 | −0.13 | [21] | ||||||
| GW190413_134308 2019-04-13 | 2020-10-27 | −2340 | −4.6 | −0.28 | −9.6 | −9.6 | −10.3 | −0.12 | [21] | ||||||
| GW190421_213856 2019-04-21 | 2020-10-27 | −1420 | −6.6 | −0.26 | −6.6 | −8.2 | −8.1 | −0.11 | [21] | ||||||
| GW190424_180648 2019-04-21 | 2020-10-27 | −1330 | −4.2 | −0.22 | −6.9 | −7.3 | −9.2 | −0.09 | [21] | ||||||
| GW190425 2019-04-25 08:18:05 | 2020-01-06 | −72 | −0.02 | −0.01 | [25][26] | ||||||||||
| GW190521 2019-05-21 03:02:29 | 2020-09-02 | −2600 | −1.9 | −8 | −0.36 | −14 | −18 | −16 | −0.12 | Originalmente nomeado de S190521g. Maiores massas até hoje. | [27][28] | ||||
| GW190814 2019-08-14 21:11:18 | 2020-06-23 | Sculptor | −45 | −0.06 | −0.061 | −1.0 | −0.09 | −0.9 | −0.02 | Nenhuma contrapartida eletromagnética encontrada na área de maior probabilidade. | [29][30][31][32][33] [34][35][36][37] | ||||
| GW200105 2020-01-05 16:24:26 | 2021-06-29 | −0.07 | −0.15 | −1.5 | −0.2 | Primeiro evento confirmado da fusão de um buraco negro e uma estrela de nêutrons. | [38][39] | ||||||||
| GW200115 2020-01-15 04:23:09 | 2021-06-29 | −100 | −0.07 | −0.35 | −2.1 | −0.3 | Segundo evento confirmado da fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons. | [38][40] | |||||||
