Um novo estudo propõe analisar batimentos — variações periódicas geradas pela interferência de ondas quase na mesma frequência — para diferenciar as possíveis fontes das ondas gravitacionais de nanohertz observadas em 2023 por redes de temporização de pulsares.
A pesquisa foi elaborada por Hideki Asada, professor de Física Teórica da Universidade de Hirosaki, e Shun Yamamoto, pesquisador da Graduate School of Science and Technology da mesma instituição. O artigo acaba de ser publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP).
Contexto da descoberta
Em 2023, colaborações internacionais como a NANOGrav, nos Estados Unidos, e grupos europeus anunciaram forte evidência — ainda abaixo do limite de 5 sigma — de ondas gravitacionais com período de meses a anos, correspondendo a frequências da ordem de 10-9 hertz e comprimentos de onda de vários anos-luz.
Esse sinal pode ter duas origens principais: um fundo estocástico formado pela soma de muitas fontes distantes (por exemplo, flutuações geradas pela inflação cósmica) ou um par próximo de buracos negros supermassivos em órbita mútua após a fusão de galáxias.
Batimentos como pista
Asada e Yamamoto sugerem que, se existirem dois sistemas de buracos negros supermassivos emitindo ondas quase na mesma frequência, a interferência entre elas criará um padrão de batimento. Essa modulação cíclica ficaria registrada nos pequenos desvios do tempo de chegada dos pulsos de rádio dos pulsares monitorados na Terra.
Imagem: Internet
Detectar o batimento implicaria que o sinal vem de fontes específicas relativamente próximas, e não de um fundo difuso associado à inflação. Segundo os autores, a técnica poderá ser aplicada assim que as medições de pulsar timing atingirem significância estatística acima de 5 sigma.
As ondas de nanohertz só podem ser estudadas graças a pulsares estáveis situados a centenas ou milhares de anos-luz, utilizados como relógios cósmicos de alta precisão. Qualquer distorção no espaço-tempo entre o pulsar e a Terra altera ligeiramente a regularidade desses pulsos, permitindo aos astrônomos identificar a passagem das ondas gravitacionais.
Com informações de Nanowerk
