Física & Química

Ondas Gravitacionais, o que são? Teoria de Einstein, descoberta e viagem no tempo

As vibrações emitidas por meio de corpos no universo, são chamadas de ondas gravitacionais, sendo difíceis de serem detectadas.

Atualizado em 10/09/2020

Em síntese, as ondas gravitacionais são vibrações emitidas por meio de corpos no universo, no tecido rígido e duro do espaço-tempo. No entanto, os instrumentos científicos não eram sensíveis o suficiente para detectá-los, já que essas ondas atingem a terra o tempo todo.

Os cientistas dizem que apenas massas grandes e com forte aceleração são capazes de criar ondas gravitacionais em nível razoável de detecção.

Em outras palavras, somente eventos cósmicos, como colisão de estrelas superdensas, junção de buracos negros e explosões de estrelas gigantes podem gerar esses movimentos com mais intensidade.

Em contrapartida, esses fenômenos são raros, sendo ainda mais difíceis de serem analisados no meio do espaço, a bilhões de anos-luz da Terra.

Neste sentido, a descoberta das ondas gravitacionais mudou a forma como enxergamos o universo, ou seja, agora temos possibilidades antes inimagináveis na física.

Teoria de Einstein

Albert Einstein já dizia, em 1916, que as ondas gravitacionais eram o resultado natural de sua Teoria Geral da Relatividade. Isto é, o tecido do tempo pode ser distorcido por objetos com massas grandes, produzindo o mesmo efeito da gravidade.

Albert Einstein
Bnei Noach Brasil

Dessa forma, as ondas se espalham na velocidade da luz, produzindo rugas no espaço-tempo e enviando as distorções pelo cosmos. Mesmo assim, o próprio Einstein não tinha certeza de suas suposições, mas outros cientistas aceitaram que essa previsão poderia realmente existir.

Frequentemente, ele continuou estudando as ondas gravitacionais e, por vezes, entrava em contradição com sua própria teoria.

Pela primeira vez na história, os astrônomos detectaram ondas gravitacionais enquanto observavam estrelas de nêutron, na década de 70. A equipe mediu as órbitas dos dois pulsares com o auxílio do radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico.

Eles perceberam que as estrelas tinham intensa atividade magnética e estavam se aproximando.

A descoberta garantiu o Prêmio Nobel de Física de 1993 a Joe Taylo Russell Hulse. Mais tarde, os pesquisadores Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne ganharam o mesmo prêmio, mas, desta vez, por conseguirem comprovar a existência das ondas gravitacionais, em 2015.

Comprovação das ondas gravitacionais

Em 2015, a equipe norte-americana de Pesquisadores do Observatório de Interferometria de Ondas Gravitacionais (LIGO, em inglês), reuniu-se com os cientistas italianos da Virgo para estudar a gravidade. A partir disso, detectores foram colocados em pontos estratégicos, em Washington, e outro em Louisiana, nos Estados Unidos.

gravidade no espaço-tempo
Revista Galileu

Dessa forma, um L foi formado por dois túneis idênticos, com quatro quilômetros de largura, eles se cruzavam em um ângulo de 90°. Um feixe de laser foi disparado nos detectores, sendo estes extremamente sensíveis para detectar a passagem de ondas gravitacionais.

Logo, o raio foi dividido em dois, cada um enviou uma parte aos túneis separadamente. Assim, uma série de espelhos dentro da estrutura rebatia os feixes, infinitas vezes, durante o caminho.

No final do experimento, os raios se recombinavam. Como resultado, as ondas de luz não se cancelavam, ao contrário, elas interferiam entre si. Visto que, os raios não eram mais feixes iguais, pois foram distorcidos no espaço. Mesmo dentro de túneis iguais, os raios viajaram distâncias diferentes.

Essa comprovação só foi possível por causa de uma colisão entre dois buracos negros, cada um cerca de 30 vezes maior que a massa do Sol. O fenômeno ocorreu há cerca de 1,3 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Portanto, a descoberta comprovou que Einstein estava certo.

Há dezenas de detectores de ondas gravitacionais espalhados por 9 países, além dos existentes nos Estados Unidos. No Brasil, um detector foi construído em 2000, chamado Detector Mário Schenberg, que pertence ao Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP).

Viagem no Tempo

Viagem no espaço
Zap

Já que as ondas gravitacionais têm a capacidade de distorcer o tecido espaço-tempo, é compreensível imaginarmos que seja possível fazer uma viagem no tempo.

Apesar de muitos cientistas duvidarem que essas viagens possam acontecer, eles acreditam que a descoberta trouxe novas maneiras de explorar o espaço.

Por exemplo: a gravidade passou a ser uma ferramenta usada em favor da ciência, ao invés de apenas olhar o cosmos com luz infravermelha, óptica ou ultravioleta.

Ainda mais, a ciência vai conseguir retomar antigos estudos com novos olhares e avançar nas pesquisas de buracos negros.

Por outro lado, o físico Brian Greene acredita que as ondas gravitacionais podem permitir que o espaço e o tempo possam ser explorados de novos jeitos, inclusive em viagem no tempo, alcançando possibilidades antes consideradas apenas ficção.

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Fontes: CanalTech, Brasil Escola, National Geographic BrasilToda Matéria

Imagens: Superinteressante, Revista Galileu, Bnei Noach Brasil e Zap