( Parte da capa do "Diálogo sobre os Sistemas do Mundo", de Galileu Galilei, 1632. ) SEARA DA CIÊNCIA

ONDAS GRAVITACIONAIS


Buracos negros que se chocam nos confins do Universo

Em um dado momento, em um ponto distante do Universo, cerca de 1,3 bilhão de anos atrás, dois buracos negros começaram a se aproximar perigosamente um do outro. Como um par de dançarinos, à medida que se chegaram perto iniciaram uma circulação mútua, um girando em torno do outro em espirais cada vez mais próximas. Formaram, assim, o que os astrofísicos chamam de um "sistema binário".

Sistemas binários são comuns no Universo. Até o conjunto Terra-Lua pode ser considerado um sistema binário. Mas, o que distingue um sistema binário de dois buracos negros é o valor extremo da atração gravitacional entre eles. Chega um ponto onde estão tão próximos que o movimento deles se dá com velocidades próximas à velocidade da luz. Foi nesse ponto que eles começaram a ejetar ondas gravitacionais de grande intensidade.

Ondas gravitacionais (OG) são vibrações do próprio tecido do espaçotempo causadas por deslocamentos de grandes massas. Essas ondas foram previstas por Albert Einstein, como veremos mais adiante.

Quando os buracos negros ainda estavam um tanto afastados entre si, a OG que eles emitiam tinha amplitude e frequência mais ou menos constantes. Mas, a perda de energia devida à emissão da onda gravitacional fez com que eles se aproximassem ainda mais e aumentassem suas velocidades; e isso provocou a produção de ondas gravitacionais cada vez mais intensas e rápidas.

Até que, finalmente, os buracos negros se tocaram e formaram uma coisa parecida com um halteres girando furiosamente. Nesse estágio, as ondas gravitacionais emitidas ficaram extremamente intensas, suas frequências dispararam e a forma da onda ficou bem irregular.

Por fim, os dois buracos negros acabaram se fundindo em um só. Inicialmente, esse buraco negro resultante vibrou um bocado, mas, logo ele se aquietou e passou a ser um buraco negro normal, emitindo poucas ondas gravitacionais, proporcionalmente. Depois de quieto, o buraco negro formado perdeu toda a memória desse drama cósmico, pois como é praxe em buracos negros, ele é caracterizado apenas por sua massa, seu diâmetro e sua rotação.

Agora, o interessante é que todo esse episódio teve duração de apenas 0,45 segundos!

A OG emitida carregando essa história em seu formato ondulatório saiu pelo Universo passando praticamente incólume por estrelas, planetas, galáxias e, eventualmente, 1,3 bilhão de anos depois de ser gerada, passou por um pequeno planeta chamado Terra. Por sorte, quando isso aconteceu, os habitantes desse planeta já tinham construído um instrumento capaz de receber, gravar e interpretar a forma dessa onda, decifrando seu recado.

É essa história que vamos contar nos capítulos seguintes.


As ondas gravitacionais previstas pela Relatividade Geral de Einstein.

O experimento LIGO.

O sinal de uma onda gravitacional.

O que pode vir a seguir.