Cientistas detectam pela primeira vez ruído de nascimento de buraco negro

Segundo a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, um buraco negro formado a partir de colisões de dois buracos negros massivos deve zumbir logo em seguida, produzindo ondas gravitacionais parecidas com a reverberação de um sino.

Einstein até chegou a prever que o tom e o declínio dessas ondas gravitacionais seriam bastante específicos da formação do buraco negro.

Agora, físicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, conseguiram “ouvir” este zumbido pela primeira vez, e o padrão do som parece seguir o previsto por Einstein.

Buraco negro sem “cabelo”

A descoberta foi publicada nesta quinta-feira (11), na revista Physical Review Letters. Esta novidade parece apoiar a ideia de que os buracos negros exibem apenas três propriedades: massa, giro e carga elétrica. Qualquer outra propriedade é chamada pelos cientistas de “cabelo”.

Os cientistas identificaram o padrão do zumbido do buraco negro, e usando as equações de Einstein, calcularam a massa e giro que o buraco negro deve ter. Esses cálculos bateram com medições da massa do buraco e giro feito anteriormente por outros pesquisadores.

Se os cálculos tivessem sido diferentes das medições feitas anteriormente, isso poderia sugerir que o ruído dele poderia codificar outras informações além da massa, giro e carga elétrica.

“Todos esperamos que a relatividade geral esteja correta, mas esta é a primeira vez que a confirmamos dessa maneira”, diz o autor principal do estudo, Maximiliano Isi, do MIT. “Esta é a primeira medição experimental que tem sucesso em testar diretamente o teorema sem-cabelo. Não significa que buracos negros não podem ter cabelo. Significa que a imagem dos buracos negros sem cabelo sobrevive por mais um dia”.

Tom e declínio

A teoria de Einstein prevê que o tom e o declínio das ondas gravitacionais do buraco negro devem ser um produto direto de sua massa e giro. Isso significa que um buraco negro de determinada massa e giro só pode produzir tons de um certo tipo e decadência.

Isi também diz que os pesquisadores conseguem usar as partes mais detectáveis  dos sinais de onda gravitacional para encontrar o ruído do novo buraco negro. Até agora, os cientistas acreditavam que este som só poderia ser detectado na parte mais fraca do sinal gravitacional, e com instrumentos muito mais sensíveis do que os que existem atualmente. “Isso é empolgante para a comunidade porque mostra que esse tipo de estudo é possível agora, e não em 20 anos”, diz ele.  [Phys.org]

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Novo cometa descoberto é, possivelmente, um visitante interestelar

Nessa semana foi divulgada a descoberta de um cometa que pode passar pelo nosso sistema solar em breve e, provavelmente, tem origem interestelar. O C/2019 Q4 (Borisov) foi descoberto no dia 30 de agosto por Gennady Borisov, no observatório MARGO, na Crimeia. Embora sua origem não tenha sido oficialmente confirmada, se esse cometa tiver se formado em espaço interestelar, ele será o segundo objeto desse tipo detectado. O primeiro foi ‘Oumuamua, observado e confirmado em outubro de 2017.

 O objeto descoberto recentemente ainda se dirige ao nosso sistema solar e deve permanecer mais distante do que a órbita de Marte. Atualmente, o cometa está a 420 milhões de quilômetros do Sol. Ele deve atingir o ponto mais próximo a nossa estrela no dia 8 de dezembro. Nesse momento, não deve passar mais próximo da Terra do que 300 milhões de quilômetros.

A origem do cometa

Após a primeira detecção do objeto, o Scout System, localizado no Jet Propulsion Laboratory, da Nasa, já o sinalizou como tendo, possivelmente, origem interestelar. Davide Farnocchia trabalhou, em parceria com astrônomos de outros laboratórios, para determinar se o cometa teve origem no nosso sistema solar, ou em outro lugar da galáxia. Além disso, houve um esforço para estimar a trajetória mais exata do objeto.

Farnocchia falou que a alta velocidade do cometa, por volta de 150.000 quilômetros por hora, indica que ele provavelmente foi originado fora do nosso sistema solar. Mas essa velocidade, acima da comumente identificada em objetos orbitando o Sol a essa distância, também indica que ele partirá em direção ao espaço interestelar novamente.

No dia 26 de outubro, o cometa deve passar no plano da eclíptica, aquele no qual orbitam, ao redor do Sol, a Terra e os outros planetas.

Características do objeto

O C/2019 Q4 foi identificado como um cometa devido a sua aparência, uma vez que ela indica que o objeto tem centro gelado o que produz uma nuvem de poeira e partículas conforme ele se aproxima do Sol e aumenta sua temperatura. Ele pode ser visto com telescópios profissionais  pelos próximos meses e está em uma área próxima ao Sol, quando visto da Terra.

Observações de Karen Meech e sua equipe na Universidade do Havaí indicam que o núcleo tem entre 2 e 16 quilômetros de diâmetro. Os astrônomos continuarão os estudos para identificar mais propriedades físicas do cometa. [NASA, Business Insider, Science Alert]

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Equipe liderada por brasileiro mede massa de "partícula fantasma"

Equipe liderada por brasileiro mede massa de "partícula fantasma"

Pela primeira vez, pesquisa estabelece limite superior para massa do mais leve dos três tipos de neutrinos

Visão do Universo feita pelo telescópio Planck. (Foto: ESA, HFI & LFI consortia (2010)

Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram medir a massa do mais leve dos três tipos de neutrinos, partículas apelidadas de "fantasmas" por serem muito leves e praticamente indetectáveis. A descoberta foi feita por uma equipe liderada pelo físico brasileiro Arthur Loureiro, formado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Os neutrinos são as partículas subatômicas mais abundantes no Universo, semelhantes aos elétrons, mas sem carga e quase sem massa. Isso significa que eles interagem muito raramente com a matéria normal, mas, em escalas cosmológicas, afetam a distribuição estatística de galáxias. 

Como exemplificou Loureiro em entrevista à GALILEU, os neutrinos "lavam" a estrutura da galáxia, fazendo com que ela pareça mais difusa. Isso acontece porque, como são extremamente leves, essas partículas viajam a velocidades muito próximas à da luz —, mas, por possuírem massa, arrastam um pouco de matéria comum e matéria escura por onde passam.

O estudo liderado por Loureiro – publicado no Physical Review Letters por pesquisadores da University College London, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, do Instituto de Astrofísica de Paris e da Universidade de São Paulo – estabelece, pela primeira vez, um limite máximo para a massa do neutrino.

"Descobrimos que essa partícula fantasma deve ser 6 milhões de vezes mais leve que um elétron (ou 0.086 eV). Essa descoberta é um marco em estudos de neutrinos por combinar dados de telescópios terrestres e espaciais com dados vindos de aceleradores de partículas e reatores nucleares", contou o especialista.

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Inauguração da oficina de robótica

Nesta terça feira dia 03/09 foi inaugurada a oficina de robótica do CEEJA!

Os alunos presentes iniciaram seus estudos em linguagem de programação C++, tiveram um apanhado geral a respeito da aplicabilidade prática das placas Arduino e finalizaram com um projeto de leds que piscam alternadamente.

Agradecemos aos alunos Giovanne e Juliana pela participação na oficina! Caso queira debater ou tenha alguma dúvida referente ao assunto, será um prazer recebê-lo na sala de física, estamos lhe aguardando!