A(s) primeira(s) deteção(ões)

As ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez um século após a sua previsão por A. Einstein: isto aconteceu a 14 de setembro de 2015, quando os dois detectores Advanced LIGO captaram um sinal que se assemelhava muito ao modelo teórico de um sinal de onda gravitacional produzido por dois buracos negros de massa 29 e 36 vezes superior à massa do nosso Sol, fundindo-se a mil milhões de anos-luz da Terra e formando um buraco negro de 62 massas solares. Este sinal é designado por GW150914. Naquela época, o detector Virgo ainda não tinha se juntado ao período de observação, uma vez que as atualizações para o levar à sensibilidade pretendida ainda não tinham sido concluídas, mas os cientistas de LIGO e Virgo trabalhavam em colaboração há quase dez anos, partilhando conhecimentos, planos e dados.

A correspondência entre a forma de onda esperada e o sinal detetado foi tão impressionante que, antes de anunciar a descoberta, a Colaboração LIGO-Virgo sentiu a necessidade de descobrir se um sinal “falso” poderia ter sido, de alguma forma, colocado nos dados por alguém com a intenção de desacreditar a Colaboração, mas no final isso revelou-se altamente improvável. Até a última dúvida que restava foi dissipada quando, a 26 de dezembro de 2015, os detetores captaram outro sinal de ondas gravitacionais. As ondas gravitacionais eram reais e tinham sido detectadas pela primeira vez na história!

A deteção de GW150914 foi anunciada ao mundo a 11 de fevereiro de 2016, com várias conferências de imprensa conjuntas a nível mundial pela Colaboração LIGO-Virgo; simultaneamente, foi publicado um artigo científico na Physical Review Letters. A Academia Real das Ciências da Suécia decidiu atribuir o Prêmio Nobel de Física 2017 “pelas contribuições decisivas para o detetor LIGO e a observação de ondas gravitacionais” a Rainer Weiss, Barry C. Barish e Kip S. Thorne. O prêmio, atribuído em tempo recorde, foi o reconhecimento final da importância desta descoberta na história não só da astrofísica mas da ciência em geral.

GW150914 é importante não só por ter sido a primeira onda gravitacional detectada, mas também por ter provado a existência de buracos negros com dezenas de massas solares, o facto de poderem formar sistemas binários e de esses sistemas se poderem fundir durante o tempo de vida do Universo.  Além disso, é um ótimo teste à Relatividade Geral na presença de campos gravitacionais muito fortes.

Pela primeira vez, os acontecimentos astrofísicos puderam ser estudados não apenas através de ondas eletromagnéticas ou partículas, mas com uma abordagem completamente diferente, ou seja, analisando a deformação do espaço-tempo que provocaram. Este facto revolucionou completamente a astronomia nos anos seguintes, pois abriu-se finalmente uma nova janela para o Universo. Outro aspeto importante desta revolução é a forma como nos permitiu estudar objetos pesados, como os buracos negros, que de outra forma seriam incrivelmente difíceis de estudar. Com as ondas gravitacionais, é agora possível estudar os buracos negros em grande número e em pormenor, permitindo estudos populacionais e muito mais.

No dia 1 de agosto de 2017, o detector Advanced Virgo juntou-se finalmente aos detectores LIGO para o segundo período de observação O2. A primeira observação conjunta dos três detectores ocorreu a 14 de agosto: um sinal de ondas gravitacionais proveniente de  uma fusão de buracos negros, designado GW170814. Foi o primeiro sinal de Virgo e a prova de que o detector tinha atingido uma sensibilidade suficientemente elevada para captar ondas gravitacionais. Mas a melhor parte ainda estava por vir, e viria apenas três dias depois… saiba mais aqui .