Uma onda passou por aqui

Vocês já devem ter visto hoje aqui na net ou na TV a notícia de que nós, humanos, observamos pela primeira vez uma onda gravitacional.
As ondas gravitacionais foram previstas por Einstein há 100 anos, mas só agora ficou provada a realidade de sua predição teórica, fundamentada pelas equações da relatividade geral.
A descoberta foi feita por um laboratório – na verdade dois – chamados de LIGO – Laser Interferometer Gravitacional-wave Observatory. São idênticos, um no extremo noroeste dos EUA (Hanford, WA) e outro no sudeste (Livingston, LA).
Esses laboratórios foram construídos para detectar… ondas de gravidade mesmo.
Ondas de gravidade são geradas por qualquer corpo em movimento dentro do campo gravitacional de outro corpo. Assim como um navio ao deslocar-se pelo mar provoca ondas – marolas – na superfície da água, da mesma forma a Terra, por exemplo, provoca ondas no tecido do espaço-tempo dentro do campo gravitacional do Sol. Só que essas ondas são tão sutis, tão fracas, que não temos instrumentos capazes de medi-las.
Daí entra o LIGO. Foi concebido e montado à espera de uma onda de gravidade tão grande que pudéssemos detectar. Essas ondas fortes só podem ser geradas por verdadeiros cataclismos cósmicos, como a colisão de duas estrelas grandes.
Espera que espera e… pimba! Um belo dia uma onda tão forte que foi capaz de ser sentida pelo instrumento é registrada. Isso aconteceu em 15 de setembro de 2015 e sabe-se agora que foi gerada pela colisão de dois buracos negros há 1,3 bilhões de anos!
As energias envolvidas são estonteantes. Dois buracos negros com trinta vezes a massa do nosso Sol executaram um balé cósmico girando um ao redor do outro a uma velocidade próxima à da luz. Ao colidirem e se fundirem em um único buraco negro dissiparam uma energia 50 vezes maior do que todas as estrelas do universo conhecido juntas!
O funcionamento completo do LIGO está na internet e acho que não será difícil encontrar e entender. Se alguém quiser posso explicar em outra postagem. Mas basta saber o seguinte: ondas de gravidade alteram o espaço-tempo e quando uma atravessa o LIGO o resultado é que um cano de 4 quilômetros do instrumento muda de tamanho – isso mesmo, de tamanho. Para que tenham uma idéia, essa onda de setembro, ao cruzar com o LIGO, provocou mudanças no comprimento desse tubo da ordem de 10E-19m ou, em números de gente, 0,00000000000000000001 metro. Um milésimo do tamanho do núcleo de um átomo. E os cientistas conseguem medir isso! Um grande barato, né? (note que a onda mexeu com o tamanho de todo o planeta, e não apenas do LIGO).
E para que serve esse conhecimento? Bom… há cem anos o Albert e o Bohr descobriram umas coisinhas (relatividade/quântica) que hoje, cem anos depois, tornam possíveis o GPS e o celular. Quem sabe o que estaremos fazendo com esse conhecimento daqui a outros cem?
No site da Caltech há um conjunto de vídeos e animações incríveis sobre o evento (em inglês). Valem a pena.
Eu selecionei um que acho especialmente emocionante. As ondas detectadas estão numa frequência tal que caem na faixa do som audível. Podem portanto serem ouvidas de verdade. O vídeo reproduz esse som uma vez em sua frequência original e, depois, duas vezes com o dobro da frequência em benefício das pessoas que não conseguem ouvir sons muito graves.
É interessante notar que esse som já passou pelos seus ouvidos em setembro, como tudo o mais na Terra. Só que afetou seus tímpanos de maneira imperceptível.
Divirtam-se.