Cadê a luz que devia ter aparecido?

A Teoria da Relatividade Geral de Einstein previa a emissão de ondas gravitacionais por corpos celestiais massivos em movimento pelo espaço-tempo. 

Durante todo o século passado, todas as tentativas de detecção dessas ondas fracassaram, porém recentemente a colaboração LIGO-Virgo anunciou a primeira detecção de ondas gravitacionais, emitidas por um par de buracos negros que colidiram. Colisões de sistemas binários são famosos por produzirem “fogos-de-artifício” celestiais, de forma que uma equipe de astrônomos, inclusive os de Harvard, foi procurar indícios dessa colisão em radiação eletromagnética. Muito embora nada tenha sido encontrado, este trabalho foi a primeira busca detalhada pela contraparte visível de um evento gerador de ondas gravitacionais. Ela também vai servir como modelo para futuras buscas do follow-up desses eventos.

“Nossa equipe estava aguardando ansiosamente pela primeira detecção de ondas gravitacionais, para que pudéssemos rapidamente apontar nossa Câmera de Energia Escura para o local e procurar pela luz visível associada”, diz Edo Berger do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), o principal investigador da equipe de follow-up. “Esta câmera é um dos instrumentos mais poderosos que há no mundo para este propósito”.

A detecção conjunta de ondas gravitacionais e de luz não é algo fácil, necessitando de telescópios grandes e de amplo campo para rapidamente varrer a área do céu correspondente à fonte de uma onda gravitacional. A equipe usou o imageador de 3 graus quadrados da Dark Energy Camera (DECam) montada no Telescópio Blanco (de 4 metros) no Observatório Interamericano de Cerro Tololo no Chile. O programa de buscas é uma colaboração entre astrônomos de váras instituições nos EUA, a Dark Energy Survey (DES) e membros da Colaboração LIGO.

A equipe rapidamente começou a observar a presumida localização da primeira fonte de ondas gravitacionais descoberta pelo LIGO, um dia após a detecção da onda gravitacional, portanto em 16 de setembro de 2015.

“O planejamento e a execução destas observações se tornou imediatamente nossa maior prioridade. Foi frenético, mas também entusiasmante poder fazer o follow up de uma descoberta tão significativa”, declarou Marcelle Soares-Santos do Fermilab, membra da DES e principal autora do artigo que descreve a busca e os resultados.

A equipe enfrentou um obstáculo significativo, já que a área de busca era enorme: 700 graus quadrados de céu, ou cerca de 2.800 vezes o tamanho de uma Lua cheia. A equipe observou grandes faixas dessa região várias vezes por um período de três semanas, mas não detectou qualquer jato incomum de luz visível. Esta informação servirá como parâmetro para por um limite na luminosidade que pode servir como referencial para futuras tentativas.

“Esta primeira tentativa para detectar luz visível associada a ondas gravitacionais foi muito desafiadora”, declarou Berger, “mas ela pavimenta o caminho para um novo campo da astrofísica”.

A equipe planeja continuar a buscar por luz visível nos futuros eventos de detecção de ondas gravitacionais.

Fonte: Results of first search for visible light associated with gravitational waves

Forte abraço,

Prof. Sérgio Torres

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