Hoje vai entrar para a história como o dia em que descobrimos diretamente as ondas gravitacionais. A descoberta feita por cientistas da cooperação científica LIGO (LIGO), é um evento digno do Prêmio Nobel, que é igual ou mesmo superior à descoberta do bóson de Higgs em 2012 e a implementação da teoria de um Universo em expansão em 1929.
"Agora podemos ouvir o Universo", disse a física e representante do LIGO, Gabriela González, durante uma reunião histórica da National Science Foundation, na quinta-feira, em Washington DC. "A detecção é o começo de uma nova era: o campo da astronomia gravitacional é agora uma realidade."
Embora as ondas gravitacionais tenham sido propostas pela teoria da relatividade geral de Einstein há um século, somente agora a humanidade possui uma tecnologia capaz de medir fisicamente essa ondulação no espaço-tempo. Usando um LIGO equipado com um observatório de ondas gravitacionais interferométrico a laser, pequenas oscilações de espaço-tempo podem ser medidas. E logo após a modernização da sensibilidade em setembro do ano passado, o Universo apresentou um presente gravitacional ao LIGO.
Ondas gravitacionais são geradas quando objetos massivos são acelerados, colidem ou explodem. Se pudermos medir a onda gravitacional desses eventos, poderemos descobrir muito sobre suas propriedades e até mesmo usar esse conhecimento para uma nova era da astronomia das ondas gravitacionais. Isso seria uma mudança de paradigma da astronomia “comum”, que estuda a radiação cósmica do espectro eletromagnético; O espectro de ondas gravitacionais pode revelar um Universo “escuro”, onde os buracos negros colidem, e as estrelas de nêutrons voam silenciosamente ao redor uma da outra durante a noite.
E em 14 de setembro de 2015, um dos maiores, como se acredita, erupções de ondas gravitacionais no Universo foram descobertas pelo recém-atualizado sistema de laser LIGO.
A cerca de 1,3 bilhão de anos-luz da Terra, dois buracos negros foram aprisionados em gravidade mútua e começaram a girar em torno um do outro a uma velocidade tremenda. Buracos negros duplos são considerados parte integrante da paisagem cósmica. Mas esta foi a primeira vez que conseguimos detectar diretamente dois buracos negros com uma massa igual a 29 e 36 de nossos Sóis antes da fusão. Esta incrível fusão pode ser vista através da visualização de computador.
No entanto, sua batalha gravitacional foi curta. Em uma fração de segundo, dois objetos girando rapidamente tocaram e espalharam energia furiosa. Em um instante, os buracos negros perderam três massas do nosso Sol - essa massa foi transformada em pura energia gravitacional.
Se nos lembrarmos de nossa analogia com "atirar uma pedra em um lago", que propusemos gerar ondas gravitacionais, a situação com um buraco negro é como lançar um grande tijolo em uma lagoa. Ao mesmo tempo, houve uma onda gigante de energia gravitacional, que produziu essas ondulações do espaço-tempo no universo. Mais 1,3 bilhão de anos depois, essas ondas alcançaram a Terra. E aconteceu que o LIGO estava naquele momento modernizado e pronto para descobrir esse evento antigo. Este é um insight intuitivo e cósmico em toda a sua glória.
A teoria sugere que, quando dois buracos negros colidem e se fundem, sua onda gravitacional de sinal deve produzir um impulso muito rápido, e a desaceleração é suficiente para ouvir essa "pulsação" em uma colisão. E o que você acha? Quase como previsto por modelos computacionais baseados na equação de relatividade de 100 anos de Einstein, o buraco negro "pulsava". Você pode ouvir:
Este som representa o momento em que dois buracos negros espirais se fundiram em um. Acredita-se que tal evento ocorra no universo a cada 15 minutos. Esta é a personificação real da busca física que os físicos completaram em 100 anos.
Não há dúvida quanto à confiabilidade do sinal, porque este é apenas o começo para observar tais reuniões. Especialmente desde que este "pulso" foi previsto e representa o verdadeiro renascimento de um buraco negro.
Quando você se senta e pensa seriamente sobre isso, fica difícil entender que isso é um sinal de dois buracos negros, voando através do nosso planeta. E, de fato, esse sinal passa por cada um de nós. Isso aconteceu inúmeras vezes e continuará no futuro. Mas agora temos um “aparelho auditivo” especial, que ajudará a capturá-lo. Além disso, graças ao tempo gasto pelas duas estações LIGO, saberemos de onde veio. A estação de Livingston (Louisiana) ouviu o sinal de 7 milissegundos para a estação de Hanford (Washington), o que significa que veio do hemisfério celeste sul.
O fato de termos um conhecimento muito aproximado de onde as ondas se originaram nos dá uma idéia de um futuro potencialmente muito “brilhante” para a astronomia das ondas gravitacionais. Se você adicionar mais estações à rede, poderá aumentar o atraso do sinal e poderemos localizar as regiões mais gravitacionais do Universo. E graças a isso, você pode ter acesso à paisagem gravitacional do espaço. Quem sabe que outros segredos revelaremos.
