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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