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Experimento detecta ondas gravitacionais

Fenômeno foi previsto há 100 anos por Albert Einstein

IGOR ZOLNERKEVIC | Edição Online 13:11 12 de fevereiro de 2016

 

Colisão de um par de buracos negros reconstruída por simulação em computador

Colisão de um par de buracos negros reconstruída por simulação em computador

“Senhoras e senhores, detectamos as ondas gravitacionais”, informou o físico David Reitze, diretor executivo do Observatório Interferométrico de Ondas Gravitacionais (Ligo), durante uma conferência de imprensa realizada nesta quinta-feira, 11 de fevereiro. O anúncio histórico foi logo interrompido por uma salva de palmas. É a primeira vez que pesquisadores confirmam diretamente a existência das ondas gravitacionais. Há 100 anos Albert Einstein havia previsto a existência desse fenômeno como consequência de sua teoria da Relatividade Geral, que explica a força gravitacional como uma distorção do espaço e do tempo.

Essas ondas comprimem e deformam o espaço e foram identificadas no dia 14 de setembro de 2015, quase que simultaneamente, pelos detectores gêmeos do Ligo – um deles está localizado na cidade de Hanford, no estado de Washington, e o outro em Livingston, na Louisiana, ambos nos Estados Unidos. A análise da forma das ondas sugere que foram geradas pela colisão de dois buracos negros que estavam 1,3 bilhão de anos-luz de distância da Terra, localizados em um ponto ainda incerto do hemisfério sul celeste, próximo à posição da Grande Nuvem de Magalhães. A equipe do Ligo descreveu a descoberta em um artigo na revista Physical Review Letters.

Cerca de mil pesquisadores de 80 instituições distribuídos por 15 países (Brasil, inclusive – ver notícia da Agência FAPESP) analisaram os dados. Os grupos brasileiros são liderados pelo físico Odylio Aguiar, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), em São José dos Campos, e pelo físico italiano Riccardo Sturani, do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp).

As ondas gravitacionais são oscilações do espaço vazio que viajam à velocidade da luz e esticam e comprimem os objetos que encontram pelo caminho. Einstein propôs em 1916 que qualquer corpo em movimento acelerado gera ondas gravitacionais. Mas, em geral, a amplitude dessas ondas é pequena demais para ser detectada. Os únicos objetos conhecidos capazes de gerar ondas com magnitude suficiente para se propagarem pelo Universo são corpos celestes de massa muito elevada, como as estrelas de nêutrons e os buracos negros.

As ondas registradas agora pelo Ligo foram geradas pelo movimento acelerado de dois buracos negros, um com massa 36 vezes maior que a do Sol e outro com 29 vezes a massa solar. Em cerca de 0,45 segundo, o par de buracos negros espiralou um em direção do outro e colidiu. Da fusão dos buracos negros, surgiu um com massa muito mais elevada (62 vezes a do Sol). De acordo com o físico Kip Thorne, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, a energia das ondas gravitacionais emitidas durante a colisão ultrapassou em 50 vezes a potência de todas as estrelas do Universo combinadas.

Ao chegarem na Terra em setembro passado, depois de 1,3 bilhão de anos de viagem, porém, a energia e a amplitude dessas ondas estavam tão diluídas que apenas os instrumentos supersensíveis como os do Ligo foram capazes de percebê-las. Elas causaram oscilações no espaço da ordem de 10 milésimos do diâmetro do núcleo de um atômico de hidrogênio. O Ligo funcionou ininterruptamente de setembro de 2015 a janeiro de 2016. Mas só os dados coletados nas duas primeiras semanas foram analisados. “Ainda teremos mais novidades”, diz Sturani.

Artigo científico
ABOTT, B.P. et al. Observation of gravitational waves from a binary black hole merger. Physical Review Letters. v. 116, n. 6. 12 fev. 2016.

Ver também:
Comunicado de imprensa com vídeo, imagens e animações (em inglês)
Notícia no site do Ligo (em inglês)
Repercussão com cientistas do Inpe
Notícia no site da Unesp

 


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