Ondas Gravitacionais

Rosimar Gouveia

Ondas Gravitacionais são ondulações na curvatura do espaço-tempo que se propagam pelo espaço.

São ondas transversais que viajam à velocidade da luz sendo emitidas por colisões violentas que acontecem no Universo.

Na prática, é extremamente difícil detectar diretamente a presença de ondas gravitacionais porque o alongamento e a compressão do espaço-tempo é muito pequeno.

As ondas gravitacionais primordiais são aquelas que resultaram na origem do Universo, conforme é explicado na Teoria do Big Bang.

Imagem de dois buracos negros

Fusão de dois buracos negros e a propagação das ondas gravitacionais

Ondas Gravitacionais e Einstein

Foi Albert Einstein (1879-1955) que sugeriu a existência das ondas gravitacionais na Teoria da Relatividade Geral.

Em 1915, Einstein havia concluído que a gravidade era uma deformação do espaço-tempo.

O físico desenvolveu a base teórica, mas não conseguiu comprovar a existência das ondas gravitacionais. Apenas 100 anos depois, a comunidade científica comemorou a captação das ondas.

Prêmio Nobel de Física de 2017

Os pesquisadores Rainer Weiss (MIT), Barry Barish e Kip Thorne (Caltech) foram premiados, em 3 de outubro de 2017, com o Nobel de Física. Eles detectaram pela primeira vez as ondas gravitacionais em setembro de 2015.

Foi o reconhecimento de um trabalho que teve início ainda no final dos anos sessenta.

Os cientistas acreditam que a captação das ondas gravitacionais permitirá observar o universo de uma nova forma, proporcionando um entendimento mais amplo do mundo que nos cerca.

Nobel de Física 2017

Rainer Weiss, Kip Thorne e Barry Barish, os ganhadores do Nobel de Física 2017

Detecção das Ondas em 2015

As ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez nos Estados Unidos no dia 14 de setembro de 2015 às exatas 06:50:45 (horário de Brasília).

Como Aconteceu?

Elas surgiram do choque de buracos negros com 36 e 29 massas solares (36 Msol e 29 Msol respectivamente) e ocorreram a uma distância de 1,3 bilhões de anos-luz.

Conforme perdem energia os buracos negros se aproximam, o que faz com que eles girem mais rápido.

Esse movimento contínuo, um em torno do outro, faz com que eles colidam, o que resulta nas ondas gravitacionais.

O anúncio da detecção das ondas foi feito por David Reitze, diretor do projeto, apenas meses depois, em fevereiro de 2016.

Neste mesmo ano, em junho de 2016, ondas gravitacionais foram novamente detectadas.

Desta vez, os buracos negros tinham respectivamente 14 e 8 vezes a massa do Sol (14 Msol e 8 Msol) e ocorreu a uma distância de 1,4 bilhão de anos-luz.

Ouça aqui o som das ondas gravitacionais:

LIGO - Observatório de Ondas Gravitacionais

A comprovação foi possível graças ao projeto de detectores Ligo - Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser).

No projeto, foram montados dois interferômetros nos Estados Unidos, distantes cerca de 3000 quilômetros: um em Livingston, Louisiana, e outro Hanford, Washington.

O sistema é formado por dois braços perpendiculares de 4 quilômetros de comprimento. Possui ainda dispositivos que eliminam ruídos provenientes de diversas fontes de ondas, como por exemplo abalos sísmicos.

O interferômetro é constituído por uma fonte de luz (laser), um espelho no fim de cada braço, um espelho que divide o feixe de luz em dois e um fotodetector.

O funcionamento do LIGO data de 2002. Entre 2010 e 2015 seu funcionamento foi interrompido para um processo de atualização, o que parece ter resultado, tendo em conta que a grande conquista científica teve lugar nesse ano.

Foto Ligo

LIGO - Detector em Livingston, Louisiana

Detectores pelo Mundo

Além dos detectores existentes nos Estados Unidos, há mais uma dezena espalhados por 9 países.

No Brasil, temos o Detector de Ondas Gravitacionais Mário Schenberg do Instituto de Física da USP. O Início da sua construção data do ano 2000 e é resultado de um projeto chamado Gráviton.

O projeto conta com pesquisadores do INPE (Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais), do Cefetsp (Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo), do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) e da Uniban (Universidade Bandeirante).

Viagem no Tempo

A comprovação das ondas foi, sem dúvida, um momento único para os cientistas deste século. Isso abriu caminho para novos estudos da Astronomia Gravitacional.

Talvez, essa comprovação possa possibilitar uma viagem no tempo, tal como no filme "De Volta para o Futuro".

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Rosimar Gouveia
Rosimar Gouveia
Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.