As ondas gravitacionais de Einstein: finalmente descobertas! Einstein estava certo!!

A procura por ondas gravitacionais, que vem de décadas, poerá terminar, com sucesso, nesta semana, quando cientistas declararem ter descoberto ondulações no tecido do espaço-tempo, possivelmente criadas pela colisão de dois grandes buracos negros viajando quase à velocidade da luz.

Previstas por Einstein, pela primeira vez, e geradas pelos mais cataclísmicos eventos  do cosmos, as ondas gravitacionais esticam e comprimem o espaço e tudo o que há nele ao se espalharem pelo universo. Sua descoberta, se confirmada, certamente renderá um prêmio Nobel.

Gravitational waves: everything you need to know

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Cientistas, há décadas, procuram sinais dessas ondas, mas, até agora, seus esforços foram frustrados por sinais falsos e instrumentos sem sensibilidade suficiente para detectar as ondas quando elas atingiam a Terra.

Isso deverá mudar na quinta-feira, quando físicos americanos revelarem seus mais recentes dados de um experimento chamado LIGO, ou  Observatório Avançado de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser. A equipe tem detectores em Washington e Louisiana, capazes de detectar ondas gravitacionais de passagem, através das minúsculas alterações no comprimento que elas produzem em tubos de quatro quilômetros de extensão.

Em uma coletiva de imprensa em Washington, cientistas do LIGO  estavam ansiosos por revelarem um sinal claro de ondas gravitacionais. Ele pode ter vindo de dois grandes buracos negros, um com massa de apenas 29 vezes a do Sol, e o outro, com massa 36 vezes maior que a do Sol, spiralando ao redor um do outro, até acabarem colidindo entre si, formando um novo buraco negro com massa 62 vezes maior que a do Sol. Considerando todo o seu tamanho, o diâmetro do novo corpo celeste talvez não passe de 200 milhas.

A massa faltante - equivalente a três vezes a massa do Sol, ou seis trilhões de trilhões de quilotoneladas - foi convertida em energia e liberada na forma das ondas gravitacionais que acredita-se terem sido detectadas pelo LIGO.

“As pessoas estão muito empolgadas. Os rumores são de que esse é um grande e bom sinal; em outras palavras, é claro, sem ambiguidade, e isso é fantástico,” disse Pedro Ferreira, professor de astrofísica da Universidade de Oxford e autor do livro The Perfect Theory: a century of geniuses and the battle over general relativity (A Teoria Perfeita: um século de gênios e a batalha pela relatividade geral), de 2014.

Quando Einstein publicou sua teoria geral da relatividade, em 1915, mudou para sempre a forma como os cientistas vêem o universo. A teoria mostrou que a massa encurva o espaço-tempo, um efeito que tem um grande número de implicações. Uma delas, a de que a luz de estrelas  distantes se encurva ao redor do Sol,  foi confirmada por Arthur Eddington durante a eclipse solar de 1919.

A detecção de ondas gravitacionais irá confirmar a última grande previsão da teoria da relatividade geral. Irá demonstrar que as equações escritas por Einstein, que se recusou a acreditar em buracos negros, são verdadeiras para aquilo que é classificado como os mais extremos domínios da física.

Há, porém, mais por trás da descoberta das ondas gravitacional do que simplesmente provar sua existência. Se o sinal do LIGO for tão forte quanto se diz, novos  instrumentos poderiam ser produzidos para detectar ondas gravitacionais de buracos negros em colisão e de outros eventos altamente energéticos por todo o universo.

“Seria algo como ter um telescópio que, em vez de observar objetos no espectro eletromagnético, o faz por meio de ondas gravitacionais,” disse Ferreira. “Nós poderíamos ver as coisas de uma maneira totalmente diferente. Seria uma visão muito borrada - ondas gravitacionais não são boas para mostrar objetos com exatidão - mas nos ajudariam a compreender o que acontece quando buracos negros caem uns nos outros.”

“O fato é que sempre que olhamos o universo de novas formas, com raios-X, ondas de rádio, descobrimos coisas incríveis, exóticas. Então, isso nos abrirá uma nova janela, e, com certeza, descobriremos coisas bizarras,” acrescentou.

Rumores de que a equipe do LIGO havia  detectado ondas gravitacionais circulam há meses entre a comunidade astrofísica. Mas muitos pesquisadores estavam céticos e temiam que os rumores possam ter sido causados por sinais sintéticos, que são adicionados aos dados para testar os procedimentos analíticos da equipe.

“Após todos os rumores dos últimos meses, eu certamente espero que eles anunciem agora uma detecção,” disse Alberto Sesana, pesquisador do Grupo de Ondas Gravitacionais da Universidade de Birmingham. “Temos de ter em mente que o LIGO é um experimento, e o único capaz de detectar tais fontes. Se eles dizem ter detectado ondas gravitacionais, isso não pode ser confirmado por qualquer outro instrumento, o que é sempre um problema. Mas eles têm sido muito cautelosos em relação a fazer isso de maneira adequada. Estou confiante em que eles têm provas claras e sólidas.”

Há uma chance de que o sinal seja anunciado como sendo proveniente de outra fonte, como um par de estrelas de nêutrons girando ao redor uma da outra, ou uma estrela de nêutrons caindo em um buraco negro. Mas tais eventos cósmicos deveriam produzir sinais mais fracos do que  os grandes picos que os cientistas prevêem que a equipe do LIGO revelará.

Anteriormente, outros cientistas  declararam a  descoberta de ondas gravitacionais, mas perderam as esperanças. Em 2014, pesquisadores de um experimento chamado Bicep2 declararam ter encontrado provas de ondas gravitacionais oriundas do big bang, porém outras análises feitas por outros grupos demonstraram que os sinais  captados podiam ser plenamente explicados como sendo poeira cósmica interferindo em suas medições.

E nesta quinta-feira histórica, 11 de fevereiro de 2016, a previsão de Einstein finalmente se confirmou.

Membros do grupo LIGO, uma equipe mundial de cientistas, em conjunto com uma equipe europeia chamada Virgo Collaboration, publicou um relatório na Physical Review Letters nesta quinta-feira histórica, com mais de 1.000 autores.