Um grupo de pesquisadores de Manitoba estava envolvido nos bastidores de um esforço internacional que nesta semana revelou como dois enormes buracos negros eram em um – felizmente, bilhões de anos -luz da Terra.
A astrofísica da Universidade de Manitoba, Samar Safi-Harb, presidente de pesquisa do Canadá em astrofísica extrema, e sua equipe seus funcionários do programa Ligo-Virgo-Kagra, que publicou evidências do que Safi-Harb diz na segunda-feira é “o buraco negro binário mais maciço que foi detectado até o momento”.
Outra surpresa da detecção, feita originalmente em novembro de 2023, foi a velocidade super rápida com a qual cada buraco negro virou o momento em que derramaram juntos: “Perto do máximo possível (velocidade) permitido pela teoria”, disse Safi-Harb, que também é professor de física e astronomia no Winnipeg U.
“Portanto, eles não são apenas enormes, eles ficam loucos – 400.000 vezes a velocidade de rotação da terra”.
Sua equipe não estava diretamente envolvida nessa detecção, mas eles fazem parte da comunidade de milhares de pesquisadores em todo o mundo envolvidos no Observatório de Ondas Gravitacionais do Interferômetro de Ligo-het, que opera detectores no estado de Washington e Louisiana.
A equipe inclui o colega de pós -doutorado Nathan Steinle, especializado em astrofísica de golfe gravitacional e modelando a colisão de buracos negros, enquanto o pós -doutorado Labani Mallick trabalha em observações eletromagnéticas de buracos negros.
O aluno de doutorado de Safi-Harb, Neil Doerken, tem como objetivo melhorar a sensibilidade dos detectores usados na tecnologia de detecção de ondas de gravitação, e o aluno de doutorado Lucas da Concukição trabalha na detecção de ondas de gravitação da estrela de nêutrons.
Idéias selvagens
Todos os cinco extremos selvagens de pesquisa – temperaturas extremas, gravidade extrema, campos magnéticos extremos mostrados pelos sistemas astrofísicos.
Eles estão associados à morte de Star-for, que Safi-Harb é fascinado por causa do que eles podem nos dizer sobre de onde tudo vem.
Explosões estelares levam à criação de alguns dos elementos mais pesados do universo: o cálcio em seus ossos. Aquele anel de noivado dourado que sua avó o deixou. O platina no conversor katalítico roubado do sedan do seu amigo. Tudo veio de um belo kaboom no vácuo da sala.
A colisão de dois orifícios de orifícios negros, detectada pela primeira vez pelo Observatório de Ondas Gravitacionais do Interferômetro a laser, ou LIGO, ainda é visto de uma simulação de computador aqui. Ligo detectou ondas gravitacionais, ou ondulações geradas no espaço e no tempo em que os buracos negros correram um para o outro, colidiram e se fundiram. Essa simulação mostra como a fusão apareceria em nossos olhos se pudéssemos viajar de alguma forma em uma nave espacial para uma olhada adicional. (SXS, o projeto Simulating Extreme Spacetimes (SXS))
A maneira mais compreendida pela qual os buracos negros nascem é o colapso quando uma estrela enorme chega ao fim de sua vida. O cadáver estelar se transforma nesse misterioso e incrivelmente denso pacote de matéria, com a gravidade tão intensa que nem mesmo a luz pode escapar.
De fato, isso torna os buracos negros invisíveis para os telescópios convencionais sobre a luz e, portanto, os estudos tradicionais impuseram os efeitos indiretos ao seu ambiente.
Por exemplo, com os elescópicos X -Ray, os cientistas podem distrair a presença de um buraco negro estudando efeitos de gravidade que eles exercitam em estrelas próximas ou encontrando materiais como gás e poeira que se formam em discos em torno de buracos negros.
Mas quando se trata de procurar colisões de buracos negros, são necessárias várias ferramentas.
Samar Safi-Harb é o Presidente de Pesquisa do Canadá em Astrofísica Extrema e professor de física e astronomia no Winnipeg estabeleceu você de M. (Universidade de Manitoba)
O LIGO foi projetado para procurar assinaturas de ondas gravitacionais que existirão pela primeira vez por Albert Einstein há mais de um século por Albert Einstein.
A teoria geral da relatividade de Einstein postulou que essas ondas balbuciando o tempo do espaço são produzidas pelo movimento de acelerar objetos. Grande, grande.
“Se você joga uma pedra ou uma pedra em um lago, observa essas ondulações”, disse Safi-Harb. “Se você tem um buraco negro, é tão próximo que causa essas ondulações no tempo do espaço”.
Dois braços de quatro quilômetros de comprimento do Observatório Ligo Hanford, no estado de Washington. (Ligo/Caltech/MIT)
Quando dois buracos negros se viram e se aproximam, eles aceleram “, e isso leva a ondas de gravidade realmente fortes”, disse ela.
A previsão de Einstein permaneceu enraizada no Império Teórico até dez anos atrás, quando os cientistas conseguiram observar ondas gravitacionais pela primeira vez por Ligo. Os cientistas agora conhecem 300 colisões de buracos negros, disse Safi-Harb.
O mais novo, apelidado de GW231123, é o mais massivo até agora.
Visualização: Os cientistas detectam ondas gravitacionais pela primeira vez (2016):
Os cientistas detectam ondas gravitacionais pela primeira vez
A teoria de Einstein provou mais de 100 anos depois
O par original de buracos negros tinha massas 100 e 140 vezes maior que o nosso sol, e o produto final da fusão está ao alcance de 225 massas solares.
Isso soa enorme, e é, mas no espectro de buracos negros, ele pode cair em algum lugar no meio.
Existem três classes de buracos negros, incluindo aqueles em nosso jardim cósmico, conhecido como buracos negros estelares. Eles podem ser a massa do nosso sol na ordem de 10 a 60 vezes.
Depois, há os buracos negros super maciços. Eles vivem nos centros de galáxias e podem ser de milhões a bilhões mais maciços que o nosso sol. Alguns até têm nomes – o coração sombrio da nossa galáxia da Galaxy é conhecido como arqueiro.
E nos últimos anos, as evidências surgiram da terceira série – buracos negros em massa intermediária – que podem cair entre centenas a milhares de massas solares, como o GW231123 e os pais negros que o fizeram.
O produto da colisão dos dois buracos negros está na faixa de 225 vezes a massa do nosso sol. Embora isso pareça enorme, no espectro de buracos negros, ele pode cair em algum lugar no meio. (Bryce Hoye/CBC)
O fato de os pais e o GW231123 cair na zona intermediária, também é um pouco de arranhão.
“Essas massas devem ser ‘proibidas’ ou não devem acontecer, porque a evolução estelar padrão não prevê essa formação de buracos negros”, disse Safi-Harb.
É possível que cada um desses pais tenha nascido buracos negros de fusões de buracos negros ainda menores, disse Safi-Harb.
“O que essa descoberta nos ensina é que sabemos que alguns buracos negros menores podem fazer buracos negros maiores, e talvez buracos negros maiores colidam para fazer buracos negros ainda maiores e, se estes estes em ambientes densos, eles podem fazer coisas como a nossa galáxia”, disse ela.
“Então ele entende nossa origem de onde viemos.”
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