Onda gravitacional misteriosa acende caçada de dias - mas foi apenas uma falha

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Quinta-feira (14 de novembro) marcou o final de cinco dias emocionantes, misteriosos e, finalmente, decepcionantes em astrofísica.

Telescópios em todo o planeta e no espaço giraram em seus eixos no último domingo (10 de novembro), correndo para procurar no céu a fonte de uma misteriosa onda gravitacional nunca vista, vista por três detectores separados no estado de Washington, Louisiana e Itália. Ninguém tinha certeza do que era. Não combinava com as ondas provenientes de fusões de buracos negros ou estrelas de nêutrons em colisão. A descoberta provocou uma busca internacional por um "componente eletromagnético" no sinal, um flash de luz que identificaria o ponto no céu de onde a onda veio e poderia explicar o que causou o fenômeno.

Mas os observatórios de todo o mundo não conseguiram encontrar luz visível, raios-X ou neutrinos que poderiam ter sido ejetados de uma estrela explosiva ou de outro evento de ondas gravitacionais.

"Bupkis", disse Kathleen E. Saavik Ford, astrofísica da Universidade da Cidade de Nova York e pesquisadora associada do Museu Americano de História Natural, percorrendo uma lista de relatórios de telescópios na quinta-feira.

Saavik Ford, que não estava envolvido no esforço de detecção, mas o acompanhou de perto, disse à Live Science na época que não ver nada no céu não era um sinal claro de que não havia nada lá. Pode ter havido uma supernova em algum lugar em direção ao centro da Via Láctea, onde a luz e o pó de outras estrelas ocultariam a luz do objeto de nossa vista. Ou talvez dois buracos negros muito mais distantes colidissem e produzissem um padrão de ondas estranho que ninguém havia previsto. Ou qualquer outra coisa que não tenhamos adivinhado pode estar lá fora, produzindo ondas gravitacionais, com este evento sendo apenas o nosso primeiro vislumbre dele.

E os três detectores de ondas gravitacionais do mundo relataram o sinal: os detectores gêmeos do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) em Livingston, Louisiana e Hanford Site, Washington, bem como o detector Virgo perto de Pisa, Itália. Cada detector possui dois braços perpendiculares um ao outro, cujos comprimentos o dispositivo mede usando lasers. Quando as ondas gravitacionais passam pelos detectores, elas distorcem o espaço, encolhendo e alongando os braços.

Qualquer um dos três detectores pode facilmente produzir uma leitura de um sinal de onda gravitacional, disse Erin Macdonald, astrofísica que trabalhou anteriormente na colaboração científica LIGO e agora trabalha como consultora científica para televisão e filmes de ficção científica.

"Esses detectores são loucos por serem sensíveis", disse ela.

"Os detectores de Washington e Louisiana, esses braços têm 4 quilômetros de comprimento e estão detectando sinais que representam cerca de um milésimo de átomo, as mudanças nesses braços", disse ela. "E os espelhos que eles estão usando têm sistemas de suspensão realmente complexos e revestimentos de espelho muito cuidadosos. Mas, por serem tão sensíveis, captam todo tipo de fonte de ruído".

O detector na Louisiana, por exemplo, fica a cerca de 130 km do interior, mas o mar ainda o afeta.

"Em um dia ventoso, eles podem pegar ondas na costa", disse Macdonald. "Eles também podem pegar caminhões que percorrem centenas de quilômetros de distância".

Mas há operadores em cada local tentando eliminar o ruído observando horários de trens, atividade sísmica e clima local, entre inúmeros outros fatores. Em Washington, os pesquisadores até aprenderam a reconhecer os fracos sinais de coelhos pulando pelas armas enterradas.

A colaboração do LIGO coloca vários números sobre a probabilidade de cada evento ser um erro. Nesse caso, o evento denominado "S191110af" apareceria sob falsos pretextos apenas uma vez a cada 12.681 anos de tempo de execução do detector no nível atual de sensibilidade, disse o grupo.

Uma vez em 12 anos não é uma coincidência alucinante, disse Saavik Ford, por isso nunca ficou fora de questão que o S191110af pudesse ter sido um acaso. Mas ainda assim, ela disse, os astrofísicos têm boas razões para esperar que este seja real. Parecia o primeiro de uma nova classe de sinais que eles esperavam há muito tempo, e as chances de se deparar com uma versão falsa tão cedo nos três detectores eram como obter o pior lançamento possível de dados na primeira tentativa . Então, na quinta-feira, muitos pesquisadores ainda estavam esperançosos.

"Se for um evento real, isso seria uma explosão não modelada, não detectada por nossos dutos compactos de coalescência binária", disse Albert Lazzarini, vice-diretor do LIGO da Caltech, ao Live Science em um email na tarde de quinta-feira.

Pipelines binários de coalescência compactos são os algoritmos que a colaboração usa para detectar rajadas que correspondem a fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons. Portanto, em outras palavras, esse sinal teria sido algo estranho, de uma categoria que o LIGO nunca havia detectado antes.

Todos os tipos de eventos acontecem no universo que não conhecemos até tropeçarmos neles, disse Saavik Ford. No final da década de 1960, os Estados Unidos colocaram quatro satélites no espaço projetados para caçar assinaturas eletromagnéticas de testes nucleares soviéticos, mas esses satélites detectaram flashes de raios gama que não correspondiam a nenhuma assinatura de arma nuclear. Somente na década de 1970 os astrofísicos confirmaram que as explosões vinham da direção errada, que eram de fato sinais do fundo do espaço que nunca haviam sido previstos.

Na quinta-feira, disse Saavik Ford, era possível que algo semelhante estivesse acontecendo com esses sinais de onda.

"Essa é uma maneira totalmente nova de sentir o universo", disse ela, "se várias outras explosões não modeladas sem componentes eletromagnéticos acontecerem nos próximos cinco anos, saberemos".

Mas às 18h14. EST, no mesmo dia, Christopher Berry, astrônomo da Northwestern University em Illinois e membro da colaboração LIGO, twittou: "Infelizmente, o # S191110af foi retirado agora!"

Em um tweet de resposta a uma pergunta da Live Science, ele explicou como o erro ocorreu em três sites separados por milhares de quilômetros.

"Azar aleatório", ele disse. "A falha estava apenas em um detector, mas parecia coincidir com algum ruído típico aleatório em outro lugar por acaso. É nisso que os algoritmos de busca devem levar em consideração suas taxas de falso alarme, mas quando é um novo tipo de ruído, isso não acontece". nem sempre funciona ".

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