Busca pelas ondas gravitacionais esquenta

Nos próximos cinco anos, os cientistas devem descobrir a prova de que o espaço e o tempo podem “enrugar” na forma de ondas gravitacionais.

Impressão do artista de ondas gravitacionais de dois buracos negros em órbita.
CRÉDITO: K. Thorne (Caltech) e T. Carnahan (NASA GSFC)

Essas ondas foram previstas há quase 100 anos por Albert Einstein,em sua teoria geral da relatividade, mas nunca foram encontradas. Isso pode mudar em breve, quando as últimas experiências mais sensíveis à caça ondas gravitacionais vierem à tona, segundo M. Mansi Kasliwal, astrônoma do Observatório da Instituição Carnegie, EUA. De acordo com a relatividade geral, objetos maciços curvam o espaço e o tempo ao seu redor, como uma bola de boliche sobre uma cama elástica, fazendo com que objetos de passagem, e até mesmo a luz, viajem por caminhos curvos, criando a gravidade, a força que mantém os planetas em órbita do Sol.

 

Quando dois objetos extremamente densos, como estrelas de nêutrons (estrelas tão densas que os prótons e elétrons dos átomos colapsam para formar nêutrons) ou buracos negros, orbitam entre si em pares binários, e suas interações devem criar ondulações no tecido do espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais. As ondas mais poderosas surgem quando duas estrelas de nêutrons ou buracos negros se fundem. Essas ondas devem ser detectadas por meio dos experimentos chamados Advanced LIGO (Observatório a Laser de Ondas Gravitacionais por Interferômetro) e Advanced Virgo, previsto para entrar em operação em 2017.

 

Eles vão usar cada detector em forma de um L gigante em Louisiana, Washington e na Itália, para procurar mudanças nos comprimentos dos braços dos detectores de ondas gravitacionais causadas quando estas passarem. No canto do “L”, um laser é dividido em dois feixes que viajam para trás e para baixo do comprimento dos dois braços (cada um entre 2 e 4 quilômetros). Se uma onda gravitacional passa através, estes comprimentos são esticados e comprimidos, dependendo da sua orientação, criando uma pequena diferença , mas detectável no comprimento dos dois braços.

 

Visualização 3D de ondas gravitacionais produzidas por dois buracos negros em órbita.
CRÉDITO: Henze / NASA

As versões iniciais do LIGO e Virgo já estão operando, mas ainda não são sensíveis o suficiente para detectar ondas gravitacionais. Quando eles forem atualizados à sensibilidades elevadas, porém, eles devem revelar as ondas gravitacionais pela primeira vez. Estas observações não apenas provar a existência das ondas, mas também oferecem informações sem precedentes sobre os raros fenômenos cósmicos e extremos que elas criam. “A confiança é muito grande que possamos detectar as ondas gravitacionais”, disse Kasliwal. “Se a relatividade geral de Einstein estiver certa, então devemos vê-las.” Ela estima que as experiências são susceptíveis de detectar entre 4 e 400 ondas gravitacionais em um ano.

 

Não detectar nenhum seria um grande desastre, de modo que será preciso repensar a nossa compreensão sobre a gravidade. Quando uma onda gravitacional for avistada, ela provavelmente irá desencadear uma colaboração global para tentar encontrar a fonte da onda no céu. Ao comparar os sinais observados nos vários detectores ao redor do mundo, os cientistas podem ter uma ideia melhor de qual direção a onda veio. Então, eles podem apontar os telescópios em direção a esse ponto e buscar a fonte.

Fonte: http://www.space.com