Astrônomos, utilizando dados simulados, proporcionaram uma visão inovadora do céu através das ondas gravitacionais. Estas são ripples cósmicos no espaço-tempo gerados por objetos em órbita. A imagem gerada por eles não apenas aprimora nossa compreensão sobre a galáxia, mas também antecipa os avanços que os observatórios de ondas gravitacionais baseados no espaço, previstos para serem lançados na próxima década, trarão para a ciência.
O estudo concentrou-se em ondas gravitacionais provenientes de sistemas binários compactos. Estes sistemas, que contêm anãs brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros em órbitas apertadas, foram combinados em um mapa sintético do céu inteiro. A precisão e a riqueza de detalhes deste mapa são tão notáveis que, em breve, com a ativação dos observatórios de ondas gravitacionais baseados no espaço, mapas semelhantes usando dados reais serão possíveis.
O mapa em si é uma tapeçaria de informações. Pontos mais brilhantes indicam fontes com sinais mais fortes, enquanto cores mais claras representam frequências mais altas. As áreas coloridas mais extensas marcam fontes cujas posições são menos conhecidas. Além disso, um detalhe importante é o recorte que mostra a frequência e a força do sinal gravitacional, bem como o limite de sensibilidade para o LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Este observatório, atualmente em design pela ESA (Agência Espacial Europeia) em colaboração com a NASA, tem previsão de lançamento para a década de 2030.
Desde 2015, observatórios terrestres detectaram cerca de cem eventos que representam as fusões de sistemas que emparelham buracos negros de massa estelar, estrelas de nêutrons ou ambos. Estes sinais, que normalmente duram menos de um minuto e possuem frequências relativamente altas, podem aparecer em qualquer lugar do céu. Mais impressionante ainda é que suas fontes estão localizadas muito além de nossa galáxia.
Cecilia Chirenti, pesquisadora da Universidade de Maryland e do NASA’s Goddard Space Flight Center, destacou a presença de sistemas binários na Via Láctea. Muitos deles, segundo ela, contêm objetos compactos como anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros em órbitas estreitas. No entanto, para detectar suas ondas gravitacionais, que vibram em frequências muito baixas para detectores terrestres, é necessário um observatório espacial.
Estes sistemas são denominados UCBs (binários ultracompactos). Observatórios futuros, como o LISA, liderado pela ESA em colaboração com a NASA, têm a expectativa de detectar dezenas de milhares deles. Atualmente, os UCBs são notoriamente difíceis de identificar. Eles são geralmente tênues à luz visível, e os astrônomos conhecem apenas alguns com períodos orbitais inferiores a uma hora. A descoberta de muitos novos UCBs é, portanto, um dos principais objetivos do LISA.
A equipe de pesquisa, usando dados que simulam a distribuição esperada e os sinais de ondas gravitacionais desses sistemas, desenvolveu uma técnica para combinar os dados em uma visão de todo o céu dos UCBs da galáxia. Esta técnica foi descrita em um artigo publicado no The Astronomical Journal.
Ira Thorpe, astrofísico de Goddard, comparou a imagem gerada a uma visão de todo o céu em um tipo específico de luz, como visível, infravermelho ou raios-X. Ele enfatizou que as ondas gravitacionais oferecem uma nova maneira de observar o universo. Esta imagem, segundo ele, reforça essa nova metodologia observacional. Thorpe expressou seu entusiasmo ao dizer que espera ver uma versão feita com dados reais do LISA em materiais promocionais, como pôsteres ou camisetas.
Em resumo, as ondas gravitacionais estão se mostrando uma ferramenta essencial para desvendar os mistérios do universo. Elas oferecem uma perspectiva única, revelando detalhes que os observatórios terrestres não conseguem captar. A colaboração entre agências espaciais globais, como a ESA e a NASA, é vital para o avanço da pesquisa em ondas gravitacionais. Com os avanços tecnológicos e a promessa de novos observatórios na próxima década, o futuro da exploração e compreensão espacial é, sem dúvida, promissor. A ciência está à beira de uma nova era de descobertas, e as ondas gravitacionais estão no centro deste excitante horizonte.
Fonte:
