Thread by @Resident_Ivo_

Apresentando mais uma obra-prima do espaço-tempo, vindo diretamente dos maiores cataclismas do cosmos a convidada de hoje é uma novata silenciosa que atende pelo nome de ONDA GRAVITACIONAL. Vamos relembrar um pouquinho do nosso primeiro encontro com ela em outra #AstroThreadBR

Uma onda gravitacional é uma ondulação no tecido do espaço-tempo. “Ok, mas o que é esse tal espaço-tempo?” Espaço e tempo parecem coisas separadas no cotidiano, não há uma conexão intuitiva entre régua e relógio. Mas quando começamos a estudar vemos que são coisas conectadas.

O espaço-tempo são o palco para a matéria, radiação e outros atuarem. No entanto ele não é algo fixo, ele é um palco daqueles dinâmicos, em que os atores vão modificando conforme a peça ocorre. Há um diálogo entre palco e atores, esse é o sentido das equações de Einstein.

Conforme os objetos se movem, o espaço-tempo se modifica. A matéria e o espaço-tempo dançam juntos, uma grande valsa cósmica. Para objetos muito massivos o efeito é maior e conforme eles se movem, e aceleram, o espaço-tempo sente e acabam nascendo as ondas gravitacionais.

A ideia é similar a de uma onda eletromagnética, apesar das diferenças na hora de fazer contas. Objetos acelerados se movendo de forma não-simétrica são candidatos a emitir ondas gravitacionais (vou chamá-las de GW daqui para frente). Elas são oscilações tal quais ondas no mar.

Para gerar GWs precisamos de movimentos não-simétricos, tem de ter algo meio “torto” no sistema. Os candidatos favoritos para emiti-las são dois corpos girando em torno um do outro (orbitando) e explosões não-perfeitas (um lado explodindo “mais do que outro”).

Para termos uma GW intensa os objetos envolvidos têm de ser MUITO MASSIVOS. O que nos leva aos casos de:
>Buracos Negros ou Estrelas de Nêutrons girando muito perto, até se fundirem;
>Supernovas;
>Inflação do universo primordial.

A primeira detecção foi indireta, ao observar um par de pulsares em 1974, pelo balanço de energia deles, havia a necessidade de estarem emitindo GWs. Todavia a primeira detecção direta foi em 2015, pelo LIGO, quando pegamos GWs vindas da fusão de dois buracos negros.

O detector de GWs mais famoso é o LIGO (existe o VIRGO e outros estão em construção), ele é um gigantesco “L” formado por dois tubos ocos e sem ar dentro. A ideia é que a GW ao passar no detector ela comprima/expanda as hastes, comparando o tamanho das duas a gente pega a GW.

Dentro de cada tubo tem um laser sendo emitido de uma extremidade e um espelho na outra ponta, o laser é refletido e volta. Os laser de cada tubo estão sincronizados. Se algo ocorre que dessincroniza eles é por que o tubo mudou de tamanho. Passou uma GW.

A ideia é simples, mas a execução é dificílima. Não seria um erro dizer que a detecção de GWs foi a maior vitória da engenharia do nosso século. Você tem de isolar o sistema de muitos ruídos/subtraí-los. Vamos a uma sucinta lista de coisas que podem afetar o detector.

Abalos sísmicos da terra;
Movimento de camadas do manto terrestre;
Fluxo de veículos nas redondezas;
Tempestades;
Movimentos de nuvens no céu;
O bater de asas de uma borboleta na Venezuela, etc.

São tantas formas de ruído, é um milagre terem conseguido suprimir tudo isso!

Até hoje conseguimos observar a fusão de buracos negros e uma fusão de estrelas de nêutrons (chamada kilonova). As GWs abriram uma janela para toda uma nova física a ser explorada!
Ondas gravitacionais são fontes de informação tão importantes quanto a luz!

Uma curiosidade, GWs tem frequências similares à do som, ou seja, a gente pode fazer uma pequena brincadeira e ouvi-las! (Mais detalhes na descrição do vídeo)

GWs são interessantes para aprendermos mais sobre a gravidade e eventos catastróficos como fusões de objetos compactos (buracos negros, estrelas de nêutrons, anãs brancas) e supernovas. Esses eventos estão relacionados com a formação de elementos químicos pesados, por exemplo.

Um sonho é detectar as ondas gravitacionais emitidas no período da inflação do universo, o que nos ajudaria a entender melhor sobre o nascimento do nosso universo também!

O futuro das detecções de GWs é promissor e esperamos por detectores no espaço nas próximas décadas.
Está começando uma nova era na astrofísica em que temos novos mensageiros do cosmos além de luz, agora vemos também GWs e neutrinos (assunto para outra thread...)!

Fica a dica para quem queira integrar o time de astrônomos do futuro, os próximos anos serão cheios de novidades com o advento de toda uma geração nova de aparelhos. Cientificamente falando é uma ótima época para virar astrônomo!

Bem se quiserem, mais novidades sobre as nossas tags #AstroThreadBR e #astrominibr podem dar uma conferida no nosso amigo o @SuperAstroBotBR que está divulgando (ou deveria estar) 24h por dia.