Em 2019, os detectores de ondas gravitacionais na Terra pegaram um sinal que deixou os cientistas confusos.
As ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço e do tempo, geralmente criadas quando objetos enormes e densos, como buracos negros, colidem.
Mas, com menos de um décimo de segundo, essa explosão repentina era muito mais curta do que os chirps prolongados normalmente produzidos pela fusão de buracos negros.
Agora, os pesquisadores pensam que esse sinal estranho, apelidado de GW190521, poderia ter chegado de um universo paralelo.
Em um artigo de pré-impressão, uma equipe liderada pelo Dr. Qi Lai, da Academia de Ciências da Universidade de Chinesa, argumenta que o GW190521 pode ser um ‘eco’ de um buraco de minhoca em colapso.
Se uma colisão de dois buracos negros fosse poderosa o suficiente para criar um túnel entre os universos, o sinal gravitacional poderia passar pela garganta do buraco de minhoca em nosso cosmos.
Como o buraco de minhoca só estaria aberto por um tempo muito curto, isso explicaria por que o GW190521 parece cortar abruptamente.
Embora sua modelagem sugira que esse cenário não seja muito provável, o Dr. Lai diz que as evidências não podem descartar que o sinal viajou para a Terra de outro universo.
Pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências dizem que o sinal estranho pode ter viajado para a Terra de outro universo (imagem de estoque)
O sinal, conhecido como GW190521, tinha menos de 10 milissegundos de comprimento e carecia do sinal de ascensão normal associado a dois buracos negros em espiral
Os pesquisadores modelaram como seria esse sinal de buraco de minhoca (ilustrado) e o compararia com os dados reais do GW190521. Eles descobriram que os dados não podiam descartar um buraco de minhoca como a explicação
De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, objetos com alongamento de massa e puxam o tecido do espaço -tempo, como pesos colocados na superfície de um trampolim.
Uma conseqüência importante disso é que as colisões entre objetos muito massivos criam ondulações que se espalham por todo o tecido da realidade por enormes distâncias.
Quando pares de buracos negros, conhecidos como buracos negros binários, estão entre si, seus campos gravitacionais interagem e geram ondulações próprias que ficam mais fortes à medida que os vazios se aproximam.
Isso fornece o sinal produzido pela fusão de buracos negros binários um padrão crescente de chirp, que é um sinal revelador de uma colisão do buraco negro.
Até agora, os cientistas usaram ondas gravitacionais para detectar cerca de 300 colisões entre buracos negros binários, cada um produzindo o mesmo chilreio prolongado.
O que torna o GW190521 tão incomum é que está faltando a parte crescente do sinal produzido quando os buracos negros espiralam para dentro.
Dado que o objeto resultante era aproximadamente 141 vezes a massa do sol, os cientistas deveriam ter sido capazes de detectar essa parte do sinal se ocorreu.
Atualmente, a melhor explicação para esse sinal incomum é um encontro casual entre dois buracos negros que se esmagaram diretamente um no outro sem espiralar.
Em 2019, os cientistas detectaram uma explosão de ondas gravitacionais, ondulações no espaço -tempo geralmente causadas pela colisão de buracos negros, que não correspondiam a nenhum outro sinal registrado anteriormente. Na foto: impressão do artista de dois buracos negros colidindo
Se a colisão entre dois buracos negros criasse brevemente um buraco de minhoca, o eco de sua colisão passaria pela garganta do buraco de minhoca em nosso universo, onde apareceria como uma breve explosão de ondas gravitacionais
No entanto, o Dr. Lai diz que um buraco de minhoca em outro universo também é uma explicação plausível.
Em seu artigo, o Dr. Lai e seus co-autores escrevem: ‘O buraco de minhoca representa um objeto que conecta dois universos separados ou duas regiões distantes em um único universo através de uma garganta’.
Se a fusão de dois buracos negros produzisse um buraco de minhoca de curta duração como esse, poderíamos ouvir um breve trecho do chirp ecoando em nosso próprio universo.
Quando o buraco de minhoca se fechar, o sinal seria cortado para deixar uma breve explosão de ondas gravitacionais.
O Dr. Lai acrescenta: ‘O sinal de anel após o BBHS (buracos negros binários) mesclada em outro universo pode passar pela garganta de um buraco de minhoca e ser detectado em nosso universo como um pulso de eco de curta duração’.
O Dr. Lai e seus colegas criaram um modelo matemático de como seria esse sinal de minhoca e o compararia com os dados do sinal real GW190521 capturado pelos detectores de ondas gravitacionais LIGO e Virgem.
Os pesquisadores também criaram um modelo para uma colisão repentina em nosso próprio universo e compararam os resultados.
Eles descobriram que o modelo de colisão padrão se encaixava melhor nos dados, mas apenas apenas.
Atualmente, a melhor explicação para o GW190521 (ilustrada) é que um encontro casual entre dois buracos negros que colidiram repentinamente sem espiralar um no outro. Mas um buraco de minhoca ainda é uma explicação viável
Isso significa que o modelo de buraco de minhoca ainda é uma explicação viável para a colisão do GW190521.
Em seu artigo, os pesquisadores escrevem que a preferência pela colisão padrão “não foi significativa o suficiente para descartar a possibilidade de que o modelo Echo-for Wormhole seja uma hipótese viável para o evento GW190521”.
Se for verdade, isso não apenas provaria que os buracos de minhoca existem, mas também dariam aos cientistas uma nova e poderosa ferramenta para estudá -los.
Isso permitiria aos cientistas seu primeiro vislumbre de um universo além do nosso.
Detector LIGO: Dois observatórios observando ondas gravitacionais de eventos de escala galáctica
O LIGO é composto de dois observatórios que detectam ondas gravitacionais, dividindo um feixe de laser e enviando -o por vários túneis de comprimento antes de fundir as ondas de luz novamente.
Uma onda gravitacional passageira muda a forma do espaço por uma pequena quantidade, e o LIGO foi construído com a capacidade de medir uma mudança na distância apenas um dez milésésimos na largura de um próton.
No entanto, essa sensibilidade significa qualquer quantidade de ruído, mesmo as pessoas que correm no local, ou gotas de chuva, podem ser detectadas.
Os detectores do LIGO são interferômetros que brilham um laser através de um vácuo em dois braços na forma de um L que são cada um de 2,5 milhas (quatro quilômetros) de comprimento.
A luz do laser salta entre os espelhos em cada extremidade do L, e os cientistas medem o comprimento de ambos os braços usando a luz.
Se houver um distúrbio no espaço-tempo, como uma onda gravitacional, o tempo que a luz leva para percorrer a distância será um pouco diferente em cada braço, fazendo com que um braço pareça mais longo que o outro.
O LIGO (foto) é composto de dois observatórios que detectam ondas gravitacionais, dividindo um feixe de laser e enviando -o por vários quilômetros de comprimento antes de fundir as ondas de luz novamente
Os cientistas do LIGO medem a interferência nas duas vigas da luz quando voltam para se encontrar, o que revela informações sobre o distúrbio espaço-tempo.
Garantir que os resultados são precisos, o LIGO usa dois observatórios, a 1,870 milhas (3.000 quilômetros), que operam de maneira síncrona, cada um checando duas observações do outro.
O ruído em cada detector deve ser completamente não correlacionado, o que significa que um ruído como uma tempestade próximo um detector não aparece como ruído no outro.
Algumas das fontes de ‘ruído’ que a equipe dizem que eles disputam: ‘Um constante’ assobio ‘de fótons que chegam como gotas de chuva em nossos detectores de luz; Rumba de ruído sísmico como terremotos e oceanos batendo na crosta terrestre; Ventos fortes sacudindo os edifícios o suficiente para afetar nossos detectores.
No entanto, se uma onda gravitacional for encontrada, ela deve criar um sinal semelhante em ambos os instrumentos quase simultaneamente.
