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A busca por ondas gravitacionais oficialmente vai partir para o espaço



Levou cerca de cem anos entre a criação da teoria da relatividade geral de Albert Einstein e a confirmação de uma de suas previsões mais malucas, as ondas gravitacionais. Portanto, naturalmente, as pessoas têm sido especialmente céticas quanto a financiar projetos caros para observá-las com mais afinco. Mas agora que os experimentos estão de fato encontrando ondas gravitacionais, cientistas estão prontos para dar o próximo passo: ir para o espaço.

A Agência Europeia Espacial (ESA, na sigla em inglês) anunciou nesta terça-feira que havia aprovado o Laser Interferometer Space Antennae (LISA), um observatório espacial de onda gravitacional. E isso é importante. Se e quando os satélites forem lançados em 2034, eles abrirão todo um novo domínio da astronomia, permitindo-nos estudar as colisões mais violentas no universo: buracos negros supermassivos que se acumulam na fusão de galáxias.

“É um tipo diferente de análise”, contou Imre Bartos, pesquisador da Universidade Columbia, em entrevista ao Gizmodo. “Será super animador.”

O LISA busca explorar um tipo completamente diferente de onda gravitacional – ondulações que mudam o formato do espaço em si – daquela explorada pelo LIGO, que fica na Terra, por exemplo. Três espaçonaves vão orbitar um triângulo atrás da Terra, cada uma delas separadas por 2,5 milhões de quilômetros. Exceto pelas enormes distâncias envolvidas, a função dos experimentos LISA e LIGO é basicamente a mesma. Cada um deles contém um par de cubos que servem como pontos de referência, com lasers entre eles. O LISA detecta ondas gravitacionais ao comparar a distância viajada pelos lasers e ao comparar os lasers para ver as propriedades de uma onda gravitacional. Distâncias maiores permitem ao sistema medir ondas gravitacionais maiores, aquelas que levam muito tempo para ir de um pico a outro.

Existem várias razões para procurar por ondas gravitacionais no espaço assim como na Terra, explicou Bartos. O LISA supera dois grandes problemas enfrentados pelo terráqueo LIGO: o espaço já está criando um vácuo, então o LISA não precisa gastar tanto dinheiro criando uma câmara de vácuo para reduzir ruídos de fundo como o LIGO fez (cerca de 17% do orçamento, disse Bartos). Além disso, movimentos sobre a ou dentro da Terra não conseguem confundir seu sinal. Análises independentes já estão preocupando algumas pessoas sobre o potencial de que os ruídos criem um sinal errôneo, escreve Sabine Hossenfelder para a Forbes.

Mas provavelmente o mais importante é que o LISA vai caçar um tipo completamente diferente de ondas gravitacionais. Por enquanto, o LIGO procura apenas por ondas gravitacionais produzidas por buracos negros de massa estelar — aqueles na ordem de dez vezes a massa do próprio Sol. Buracos negros supermassivos em centros galácticos têm bilhões de vezes a massa do Sol, portanto suas ondas são muito, muito maiores, grandes demais para que os braços de quatro quilômetros do LIGO possam detectá-las. Um braço de 2,5 milhões de quilômetros abre um domínio completamente diferente, como a diferença entre usar binóculos e um telescópio espacial.

Por fim, o LISA pode potencialmente detectar coisas como ondas criadas por buracos negros menores antes que eles tenham colidido, eventos mais distantes ou basicamente qualquer coisa que possa criar uma onda gravitacional de comprimento de onda mais longo.


Imagem: AEI/Milde Marketing/Exozet

O anúncio não vem do nada. Na terça-feira, a Agência Espacial Europeia concluiu sua missão LISA Pathfinder, que consistiu de um único protótipo do LISA que testou o conceito e o potencial para ruídos. Essa missão foi um sucesso, relataram em um comunicado à imprensa.

Tudo isso está levando um bom tempo porque os cientistas vinham sendo céticos quanto às ondas gravitacionais até o anúncio de fevereiro de 2016 de que elas haviam sido descobertas, explicou Bartos. O físico Joe Weber alegou ver ondas gravitacionais lá em 1969, mas outras pessoas não conseguiram recriar seus resultados, aumentando o ceticismo de todos. A NASA decidiu não priorizar o LISA em 2011 e se retirou da missão. Mas agora que o LIGO confirmou a existência das ondas gravitacionais, parece que a agência quer se juntar novamente. Há outras maneiras propostas de se observar ondas gravitacionais também, aliás, usando pulsares, estrelas de nêutrons que giram tão regularmente que basicamente fazem um tique-taque como um relógio cósmico.

Tudo isso, é claro, pertence ao futuro. Mais uma vez, o lançamento esperado para o LISA é em 2034, e, mesmo depois disso, pode levar cinco anos para coletar todos os dados para análise. “Isso significa que teremos alguns anos para fazer tudo começar a funcionar”, disse Bartos. “Estamos falando de algo daqui a 20 anos.”

Mas pelo menos sabemos que pessoas estarão trabalhando ativamente para tornar o LISA uma realidade.

[ESA]

Imagem do topo: ESA-C Carreau

FONTE: GIZMODO BRASIL

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