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Uma nova janela para o céu

Matéria publicada em 22 de novembro de 2021, 16:12 horas

 


Observatórios detectam uma tempestade de ondas gravitacionais

Buracos negros: Colisão produziu as ondas gravitacionais

Em 2016, quando o observatório Ligo anunciou a primeira detecção de ondas gravitacionais, eu comentei aqui nesta coluna que uma nova janela para o céu tinha sido aberta. Os corpos celestes, como estrelas e galáxias, emitem muitas formas de radiação, além da luz visível que nossos olhos percebem. Eles emitem na faixa do ultravioleta, do infravermelho, dos raios X e gama. Cada uma dessas radiações é uma janela para o céu, aberta para os instrumentos sensíveis dos observatórios. Em 2016 o observatório Ligo detectou, pela primeira vez, as ondas gravitacionais previstas pelo cientista Albert Einstein. E com elas pode detectar a colisão entre dois buracos negros em uma galáxia muito distante.

A descoberta deu o prêmio Nobel de Física de 2017 aos três cientistas envolvidos no projeto. Entre eles o americano Kip Thorne, que escreveu o roteiro do filme de ficção científica “Interestelar”. Agora, na semana passada, o Ligo e seus observatórios irmãos, na Itália e no Japão, anunciaram a detecção de uma verdadeira tempestade de ondas gravitacionais. Foram 35 eventos, sendo 32 provocados pela colisão entre buracos negros e 3 causados pelo choque de estrelas de nêutron com buracos negros. Essas colisões aconteceram a bilhões de anos luz de distancia e teriam passado despercebidas se não fosse a construção dos observatórios de interferometria a laser. O Ligo nos Estados Unidos, o Virgo na Itália e o Kegra no Japão.

Mas o que são essas ondas gravitacionais? Em 1916 o físico Albert Einstein revolucionou a ciência com sua teoria da relatividade geral. Ela diz que o espaço e o tempo são conectados. Se você viajar pelo espaço, viajará também pelo tempo. E quanto mais rápido se deslocar no espaço, mais lento o tempo passará para o viajante. O espaço-tempo de Einstein é o tecido que forma o nosso Universo. Objetos movendo-se ou colidindo criam uma ondulação nessa estrutura espaço-temporal que se propaga pelo Universo.

Einstein previu a existência dessas ondas de gravidade em 1916, mas calculou que quando chegassem na Terra elas estariam fracas demais para serem percebidas. É claro que, em 1916 o cientista não tinha como imaginar a tecnologia fantástica do século 21, que permitiu que sua previsão fosse confirmada. Ligo é a sigla de Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser. Ele usa raios laser de alta potência para medir o tempo que a luz leva para viajar entre dois túneis em forma de “L”. Quando uma onda gravitacional atinge o nosso planeta ela comprime o espaço-tempo em uma direção e o estica na outra. Isso acontece numa escala subatômica, ou seja, menor que um átomo, mas os laseres são tão sensíveis que registram essa ondulação. Com uma precisão que permite que os físicos calculem a massa dos objetos envolvidos na colisão.

Desde a inauguração dos observatórios, em 2015, já foram detectados 90 eventos. Foram dez na primeira rodada de observações entre 2015 e 2016 e mais oitenta na segunda temporada. Entre novembro de 2019 e março de 2020 foram 35 registros. O que mostra que o universo onde vivemos é muito mais ativo e dinâmico do que se imaginava. Aliás, é uma torção do tecido do espaço tempo que cria a gravidade, que nos mantem presos ao solo do nosso planeta. Sem a gravidade a atmosfera da Terra escaparia para o espaço e a vida seria impossível.

Os buracos negros são o que restou de estrelas mortas que implodiram. Einstein achava que eles seriam a entrada para o que chamou de pontes de Einstein-Rosen, conectando regiões distantes do espaço e do tempo. E previu que essas pontes seriam tão instáveis que seria impossível viajar através delas. Parece que ele errou nessa previsão. Um trabalho matemático recente, feito por um cientista francês sugere um meio de viajar por esses túneis de espaço-tempo. Mas isso será o assunto da próxima coluna, semana que vem.

 

Jorge Luiz Calife

 


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