22 de março de 2013

Ondas de gravidade, como detecta-las?


            A gravidade afeta a forma do espaço e do tempo. Caminhos da luz e enormes curvas de organismos sofrem a sua influência. Quando algo se agita com energia suficiente - uma explosão de supernova ou dois buracos negros em órbita - a distorção se espalha em ondas, como uma rocha que cai em uma lagoa. Essas ondulações são chamadas de ondas gravitacionais. Essas ondas são muito fracas, mas, se o objeto tem massa suficiente de aceleração, deve ser possível identificá-los.
            Ondas gravitacionais foram previstas pela teoria geral da relatividade de Einstein, em 1916, e estamos tentando detectá-las desde então. Enquanto nós nunca conseguimos medir estas ondas diretamente, temos muitas evidências indiretas. Em 1974, o estudante Russell Hulse e seu supervisor Joseph Taylor calcularam que um par de estrelas em combustão se movendo em espiral em direção uma a outra e foram irradiando ondas gravitacionais, exatamente a taxa prevista por Einstein. Isto deu aos dois pesquisadores o prêmio Nobel, cerca de vinte anos mais tarde.
            Qualquer objeto em órbita ao redor de outro irá emitir radiação gravitacional, mas na maioria dos casos isso não será muito grande. A quantidade de energia que o movimento da orbita da Terra em torno do Sol perde por um período de bilhões de anos,  torna o fato demasiado insignificante para ser mensurável. No entanto, os objetos mais densos do Universo - restos de estrelas como buracos negros - podem ter uma gravidade muito mais forte e órbitas muito menores e, portanto, a perda de energia pode ser muito grande.
            Na verdade, qualquer corpo suficientemente não-simétricos pode fazer ondas gravitacionais. Em outras palavras, esperamos que esta radiação esteja em toda parte. Então, por que não detectamos isso antes?
            Uma grande parte do problema é que a gravidade é fraca: mesmo uma onda mais forte gravitacional só cutuca um átomo em uma pequena quantidade. Além disso, o comprimento de onda da radiação gravitacional - a distância sobre a qual a onda se repete - é muitas vezes semelhante ao tamanho dos objetos que a emitem. Então, enquanto as ondas de rádio de pulsares podem ter comprimentos de onda medidos em centímetros, a radiação gravitacional emitida poderia ter comprimentos de onda medido em quilômetros. O que significa que você provavelmente precisa detectores de tamanho semelhante para detectá-los.

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