Gravitational waves observation: brief comments

Neste trabalho mostramos de forma didática a dedução da equação de onda relacionada com as chamadas ondas gravitacionais. Veremos que as referidas ondas surgem naturalmente como soluções das equações de Einstein linearizadas, após a escolha de um sistema de coordenada (gauge) adequado. Discutiremos ainda a geração de ondas gravitacionais e a natureza quadrupolar da radiação gravitacional emitida por um sistema binário em órbita circular. Por fim, aplicaremos a teoria desenvolvida nos dados observacionais da binária de Hulse-Taylor, obtendo assim uma noção dos valores que cercam este tipo de evento e também do quão precisa é a teoria apresentada.

Section: A Equação De Einsteinunclassified

“…Vamos agora nos restringir a situação na qual a fonte encontra-se isolada, muito distante eé composta apenas por matéria não relativista 11 . Tais aproximações são adequadas e suficientes para o estudo da radiação emitida por um sistema binário em orbita circular que trataremos a seguir.…”

Section: A Natureza Quadrupolar Da Radiação Gravitacionalunclassified

Sobre a teoria de Einstein para ondas gravitacionais e sua aplicação no estudo da radiação emitida por um pulsar binário

Ramos

Maluf

2017

“…A solução de Schwarzschild, assim como suas generalizações contendo momento angular (solução 15 Para uma exposição mais técnica, ver [61] de Kerr) ou carga elétrica (Reissner-Nordström ou Kerr-Newman), corresponde a uma solução da Relatividade Geral para o problema de um corpo. Não existe solução exata explícita para o problema de dois corpos em Relatividade Geral.…”

Section: Buracos Negros E Ondas Gravitacionaisunclassified

Cem anos de buracos negros: o centenário da solução de Schwarzschild

Saa

2016

No início deste ano de 2016, o consórcio formado pelas colaborações LIGO e Virgo anunciou a primeira detecção direta de ondas gravitacionais. Exatamente 100 anos antes, Karl Schwarzschild, um físico e astrônomo alemão de refinada formação matemática, surpreendia Einstein e toda a comunidade científica com uma solução exata das complicadas equações da Teoria da Relatividade Geral. As condições nas quais desenvolveu este seu trabalho foram dramáticas e ficaram famosas: lutando com o exército alemão na frente russa da Primeira Guerra Mundial.É notável também que seu trabalho tenha sido praticamente simultâneo aos de Einstein que levaramà consolidação da Relatividade Geral, a tempo ainda de ter sua solução reconhecida e citada na formulação definitiva da Teoria, publicada por Einstein no mesmo ano de 1916. A desde então chamada solução de Schwarzschild foi o ponto de partida para uma das mais interessantes sagas da Física do Século XX: a descoberta dos buracos negros e suas fascinantes propriedades físicas, que estão por trás, também, dos fenômenos de ondas gravitacionais detectados diretamente este ano. Apresentaremos aqui um pouco dos contextos histórico e epistemológico destas notáveis descobertas e alguns de seus principais protagonistas. Palavras-chave: Relatividade Geral, Buracos Negros, Ondas Gravitacionais, Karl Schwarzschild Early this year, 2016, the consortium formed by LIGO and Virgo collaborations announced the first direct detection of gravitational waves. Exactly 100 years earlier, Karl Schwarzschild, a German physicist and astronomer with a refined mathematical background, surprised Einstein and the entire scientific community with an exact solution for the complicated equations of General Relativity. The conditions under which he worked on the problem were quite dramatic and became famous: fighting with the German army on the Russian front of the First World War. It is remarkable also that his work was almost simultaneous to Einstein's that led to the consolidation of General Relativity, just in time to have his solution recognized and cited in the final formulation of the Theory, published by Einstein in the same year of 1916. Since then called the Schwarzschild solution, it was the starting point for one of the most interesting sagas of the twentieth century Physics: the discovery of black holes and their fascinating physical properties, which are also behind the gravitational waves phenomena directly detected this year. We present here a bit of the historical and epistemological contexts of these remarkable discoveries and some of their main protagonists.

“…Apesar de existirem cientistas laureados com o prêmio Nobel pelas contribuições no desenvolvimento da detecção de ondas gravitacionais,é preciso ter cautela e esperar medições independentes para a confirmação inequívoca da existência de ondas gravitacionais. O anúncio da detecção por interferometria causou um grande interesse na comunidade científica [16]. Esse interesse levou a um grande número de trabalhos recentes analisando o efeito memória causado por tais ondas [17][18][19].…”

Section: Introductionunclassified

Sobre ondas gravitacionais planas não-lineares

Carneiro

Ulhoa

2021

As ondas gravitacionais não-lineares são soluções exatas das equações de Einstein que descrevem um campo radiativo propagando com a velocidade da luz. A não-linearidade das equações de Einstein torna difícil o rastreamento de soluções analíticas, sendo necessárias considerações sobre a simetria do problema. Destarte, a obtenção de soluções radiativas, como as ondas gravitacionais de frente plana com raios paralelos – pp-waves (plane-fronted gravitational waves with parallel rays), necessita considerações sobre a simetria e natureza dessas soluções antes das funções restantes serem introduzidas nas equações de Einstein. A obtenção do tensor métrico que descreve as pp-waves envolve avançados conhecimentos matemáticos, tornando a estrutura das deduções não intuitiva. O objetivo deste trabalho é a obtenção do tensor métrico das pp-waves a partir de considerações simples sobre a estrutura da congruência geodésica dessas ondas gravitacionais.