Cientistas descobrem ondas gravitacionais previstas há 100 anos por Einstein

Ilustração das ondas gravitacionais.

Ilustração das ondas gravitacionais.

Confirmando rumores que circulavam há alguns dias, o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (Ligo, sigla em inglês), dos Estados Unidos, anunciou na quinta-feira (11/02/2016) a descoberta das ondas gravitacionais previstas, há um século, pela Teoria da Relatividade de Albert Einstein.

A novidade foi publicada na revista científica Physical Review Letters e divulgada simultaneamente nos EUA e na cidade de Cascina, na Itália, onde está o projeto Virgo, colaborador das pesquisas do Ligo.

“É a primeira detecção direta das ondas gravitacionais e abre um novo capítulo na astronomia”, declarou o cientista italiano Fulvio Ricci, coordenador do Virgo. Previstas há um século por Einstein, as ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço-tempo provocadas por eventos cósmicos violentos, como quando se atira uma pedra em uma lagoa.

No caso das ondas descobertas pelo Ligo, a origem do fenômeno está na colisão entre dois buracos negros ocorrida 1 bilhão de anos atrás. Ou seja, para a física a novidade é duplamente surpreendente, já que também dá a primeira prova direta da própria existência dos buracos negros.

“Observamos o primeiro evento em absoluto no qual uma colisão não produz dados observáveis, a não ser por meio das ondas gravitacionais. Durou uma fração de segundo, mas a energia emergida foi enorme, equivalente a três massas solares”, acrescentou Ricci.

Os dois buracos formavam um “casal”, ou seja, um sistema binário no qual um orbitava em torno do outro. “Tinham uma massa de 29 a 36 vezes superiores à do Sol. Se aproximaram a uma velocidade impressionante, próxima daquela da luz. Quanto mais se aproximavam, mais amplo e frequente ficava o sinal, como um zumbido agudo. Então ocorreu a colisão, um gigantesco choque no qual se formou um único buraco negro”, explicou o cientista italiano.

O primeiro sinal que confirma a existência das ondas gravitacionais foi detectado pelo Ligo em 14 de setembro de 2015, dentro de uma janela de apenas 10 milissegundos, na Europa, pelo italiano Marco Drago, enquanto se encontrava na cidade alemã de Hannover. A descoberta ocorre três meses depois do centenário da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, que revolucionou a compreensão do universo.

Desde já, a novidade é forte candidata e levar o prêmio Nobel de Física em 2016

Pesquisador diz que ondas gravitacionais serão rotina na ciência

O pesquisador do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Riccardo Sturani, foi um dos líderes da equipe brasileira responsável por analisar os dados gerados pela detecção de ondas gravitacionais, anunciada mundialmente hoje (11).

Segundo Sturani, italiano radicado no Brasil, os cientistas passaram a enxergar objetos do universo que não emitem luz nem radiação eletromagnética e “que não poderiam ser vistos de outra forma”. O valor da descoberta permitirá que astrofísicos conheçam mais sobre a composição das galáxias, os buracos negros e saibam mais sobre a dinâmica da gravidade teorizada por Albert Eistein há 100 anos.

De acordo com o pesquisador, observações de ondas gravitacionais serão rotineiras. “Quem sabe, teremos uma observação por mês”, prevê. Assim, cenas de ficções científicas sobre o espaço podem se tornar comuns no trabalho dos laboratórios, onde a medição de menos de um segundo de ruído pode fazer diferença para sempre.

Como foi a contribuição do Brasil na pesquisa?

Riccardo Sturani: Eu cheguei ao Brasil, na Unesp, faz exatamente três anos. Já colaborava com o Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) desde 2008 fazendo análise dos dados com modelos. Trabalhei com modelos porque temos que saber o que procurar mais ou menos para ter como enxergar a onda, que é fraquinha. Somos apenas dois grupos no Brasil. O país já estava participando da pesquisa com o hardware. O pessoal do Ligo está baseado na América do Norte, nos EUA, com equipe também na Europa, Japão, Índia.

E sobre parte do equipamento que detectou a onda?

Eu não fiz nada de hardware. O hardware ficou com o pessoal do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), que conta com seis pesquisadores, o Odyllo Aguiar é o pesquisador principal. O experimento é como uma régua, só que mais apurada do que qualquer uma que exista na humanidade, pois ela pode medir diferenças de distâncias inferiores a um núcleo de um átomo.

É a primeira vez que se detecta uma onda gravitacional na história da astrofísica?

Já sabíamos das ondas gravitacionais ao observar os sistemas binários na nossa galáxia. Mas foi a primeira vez que uma onda gravitacional que chegou à Terra foi detectada e medida.

Podemos dizer que a pesquisa científica avançou com essa técnica?

Temos agora um novo jeito de explorar o universo. É como se até hoje você não pudesse ouvir nada e, depois de um tempo, passasse a ouvirmesmo que sejam sons muito fracos. Esses sons acontecem o tempo todo no universo, e não são suficientemente fortes para serem ouvidos. Então, passamos a conseguir “ver” objetos que não emitem luz, nem radiação eletromagnética, e que não poderiam ter sido vistos de outro jeito.

Agora, podemos saber mais sobre a composição da galáxia, sobre as estrelas que originaram os buracos negros, sobre como os buracos negros se juntam em duplas, etc.

O filme Interestelar (de Christopher Nolan, 2014) ficou popular por abordar vários conceitos reais do tempo-espaço em uma obra de ficção. As ondas gravitacionais têm relação com essa abordagem?

Gostei do filme. A maioria dos meus amigos não gostou. Nele, fala-se sobre a mudança da passagem do tempo para o ser humano na presença dos buracos negros. A obra tem mais a ver com o movimento dos buracos negros. Para estudar as ondas gravitacionais, temos que levar em conta esse movimento, mas vai além. Isso é só um dos aspectos do estudo das ondas gravitacionais.

Qual é o próximo passo científico?

O Ligo vai fazer a retomada dos dados em oito meses. A partir de agora, temos que melhorar a medição. Na minha opinião, temos que fazer modelos ainda melhores.  Temos mais para desenvolver a precisão parâmetros físicos.

O projeto já está tentando medir outras ondas gravitacionais?

Imagine o seguinte: esse evento ocorreu cinco dias depois do começo tomada de dados. Nos próximos seis meses, teremos uma observação com sensibilidade acrescentada. A observação deve virar rotina a partir do ano que vem, quem sabe até uma por mês. Vamos aprender mais sobre os buracos negros e a dinâmica da gravidade. São observações que podem ser feitas apenas em laboratório.

A partir de agora, o senhor continuará na pesquisa?

Sim, agora começa a parte mais divertida. Todo mundo esperava por isso. Temos muito trabalho para termos modelos melhores capazes de gerar mais conhecimento astrofísico.

Confira o vídeo explicativo sobre ondas gravitacionais

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