Onda gravitacional

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Representação bidimensional de ondas gravitacionais geradas por duas estrelas de nêutrons orbitando entre si

Na física, as ondas gravitacionais são ondulações na curvatura do espaço-tempo que se propagam como ondas, viajando para o exterior a partir da fonte. Previstas em 1916[1][2] por Albert Einstein com base em sua teoria da relatividade geral,[3][4] e detectadas em 2015, as ondas gravitacionais transportam energia na forma de radiação gravitacional.

A existência de ondas gravitacionais é uma possível consequência da covariância de Lorentz da relatividade geral, uma vez que traz o conceito de uma velocidade finita de propagação de interações físicas consigo. Em contraste, as ondas gravitacionais não existiam na teoria newtoniana da gravitação, que postula que as interações físicas propagam-se em velocidade infinita.

Antes da detecção direta de ondas gravitacionais (ver abaixo), já havia evidências indiretas sobre a sua existência. Por exemplo, as medições do sistema binário Hulse-Taylor sugeriram que as ondas gravitacionais eram mais do que um conceito hipotético.

As fontes potenciais de ondas gravitacionais detectáveis incluem sistemas estelares binários compostos por anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros. Vários observatórios de ondas gravitacionais (detectores) estão em construção ou em operação ao redor do mundo.[5]

Detecção direta[editar | editar código-fonte]

Detector do LIGO em Hanford Reservation, perto de Richland, Washington, Estados Unidos

Até 2015, nenhuma "radiação gravitacional" tinha sido satisfatoriamente observada. A teoria quantizada da radiação prevê que o pacote de onda da gravidade seria a partícula gráviton, que ainda também não foi observada. Existem diversos experimentos ao redor do mundo que buscam evidências de ondas gravitacionais.[6] Muitos se baseiam em tentar detectar alterações da energia interna de corpos maciços a temperaturas baixíssimas (criogênicas), em sistemas de alto vácuo sob isolamento vibracional, em laboratório. Essas alterações da energia interna seriam supostamente causadas pela passagem de ondas gravitacionais oriundas de megaeventos no espaço, como o choque de estrelas. O Detector Mario Schenberg é um detector de ondas gravitacionais brasileiro[7] que utiliza deste princípio de detecção. Ele estava instalado na Universidade de São Paulo, mas foi transferido para o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, onde será remontado.[8]

No final de 2015, pesquisadores do projeto LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) observaram "distorções no espaço e no tempo" causadas por um par de buracos negros, com cerca de 30 massas solares cada um, em processo de fusão.[9][10][11][12] A descoberta foi anunciada ao público no dia 11 de fevereiro de 2016 pela Colaboração Científica LIGO, da qual sete brasileiros faziam parte naquele dia.[13] David Reitze, diretor do projeto, em uma entrevista coletiva em Washington, disse: "Nós detectamos ondas gravitacionais. Nós conseguimos".[14] Em junho de 2016, uma segunda explosão de ondas gravitacionais da fusão de buracos negros foi anunciada sugerindo que essas detecções em breve vai se tornar rotina e parte de um novo tipo de astronomia[15]

Em 1 de junho de 2017, pela terceira vez, cientistas anunciaram que detectaram as reverberações infinitesimais do espaço-tempo.[16]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Einstein, A (Junho de 1916). «Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation». Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin. part 1: 688–696 
  2. Einstein, A (1918). «Über Gravitationswellen». Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin. part 1: 154–167 
  3. Finley, Dave. «Einstein's gravity theory passes toughest test yet: Bizarre binary star system pushes study of relativity to new limits.». Phys.Org 
  4. The Detection of Gravitational Waves using LIGO, B. Barish
  5. «The Newest Search for Gravitational Waves has Begun». LIGO Caltech. LIGO. 18 de setembro de 2015. Consultado em 29 de novembro de 2015 
  6. «Gravitational Wave Observatories» (em inglês). Consultado em 5 de Junho de 2013 
  7. MORAES, M.S. (6 a 12 de novembro de 2006). «Para comprovar as ideias de Einstein». Jornal da USP. Consultado em 19 de setembro de 2012  Verifique data em: |data= (ajuda)
  8. «Observatorios Para Astronomia De Ondas Gravitacionais | SPAnet». www.iag.usp.br. Consultado em 19 de março de 2017 
  9. Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (11 de fevereiro de 2016). «Einstein's gravitational waves found at last». Nature News. doi:10.1038/nature.2016.19361. Consultado em 1 de fevereiro de 2016 
  10. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). «Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger». Physical Review Letters. 116 (6). doi:10.1103/PhysRevLett.116.061102 
  11. «Gravitational waves detected 100 years after Einstein's prediction | NSF - National Science Foundation». www.nsf.gov. Consultado em 11 de fevereiro de 2016 
  12. Overbye, Dennis (11 de fevereiro de 2016). «Physicists Detect Gravitational Waves, Proving Einstein Right». New York Times. Consultado em 11 de fevereiro de 2016 
  13. «Brasileiros integram consórcio que observou ondas gravitacionais e buracos negros». AGÊNCIA FAPESP. Consultado em 19 de março de 2017 
  14. «Experimento vê ondas gravitacionais, fenômeno previsto por Einstein» . Globo.com. Rafael Garcia. 11 de fevereiro de 2016.
  15. «Focus: LIGO Bags Another Black Hole Merger»  na revista "Physics" (no. 9, pg.68) publicado pela " American Physical Society" (2016)
  16. LIGO snags another set of gravitational waves Spacetime vibrations arrive from black hole collision 3 billion light-years away por Emily Conover (2017)

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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