Explicador

Ondas gravitacionais: o que são e para que servem

Fevereiro 201611 Fevereiro 20161.199
Marta Leite Ferreira

Há quanto tempo estávamos à procura das ondas gravitacionais?

Pergunta 7 de 7

A Teoria da Relatividade Geral foi formulada por Einstein em 1915 e veio colocar um grande ponto de interrogação sobre a validade das afirmações de Newton, que há 200 anos tinha afirmado que a geometria do universo era estática. De acordo com Enstein (a imagem aqui em baixo, de Sasha/Getty Images), a gravidade é uma deformação no tecido espaço-tempo provocada pela massa ou pela energia.

February 1931: Albert Einstein (1879-1955), German-born American physicist and Nobel laureate, best known as the creator of the special and general theories of relativity and for his bold hypothesis concerning the particle nature of light. He is perhaps the best-known scientist of the 20th century. (Photo by Sasha/Getty Images)

Um ano depois, Einstein previu que, se dois corpos de grande massa orbitassem um à volta do outro (ou colidissem), em determinadas condições, acabariam por provocar uma ondulação no tecido espaço-tempo: eram as ondas gravitacionais. Vinte anos depois, em 1936, o cientista ainda tinha dúvidas sobre se essa ondulação existia mesmo. Mas acabou por reafirmar a sua teoria.

A partir daí, vários cientistas dedicaram os seus estudos à busca pelas ondas gravitacionais. Alguns deles afirmaram ter descoberto ondas gravitacionais ao longo da História, mas só agora temos provas fiáveis da sua existência. Eis a caminhada da astrofísica à procura de confirmar a Teoria da Relatividade Geral:

  • Em 1962, os físicos russos M. E. Gertsenshtein e V. I. Pustovoit publicaram um relatório onde descreviam um método ótico para deteção de ondas gravitacionais, mas nunca funcionou.
  • Em 1969, o físico Joseph Weber (imagem mais abaixo) afirma ter descoberto as ondas gravitacionais detetando-as a partir de um cilindro de alumínio gigante. Apesar de vários cientistas terem tentado replicar as condições da experiência de Weber, nenhum conseguiu voltar a encontrar as ondas. As afirmações de Weber foram descredibilizadas.

weber

  • Em 1972, o cientista Rainer Weiss (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) escreve um relatório independente onde propõe outro método ótico para detetar ondas gravitacionais.
  • Em 1974, os astrónomos descobrem uma pulsar (estrelas de neutrões muito pequenas e densas com um campo gravitacional extremamente grande, provavelmente resultantes do colapso de uma estrela) a orbitar uma outra estrela de neutrões. Esta última parecia ir desacelerando à conta da radiação gravitacional. Esta descoberta valeu um Nobel da Física a Joseph H. Taylor Jr. (à esquerda) e Russell A. Hulse (à direita) em 1993.

nobel

  • Em 1979, os cientistas começam a organizar o projeto do Observatório de Interferometria Laser de Ondas Gravitacionais (LIGO). A Fundação Nacional da Ciência (NSF) funda o Instituto de Tecnologia da Califórnia.
  • Em 1990, a NSF investe 250 milhões de dólares (222 milhões de euros) nas experiências do LIGO.
  • Em 1994 começam as construções do LIGO em Washington e no Louisiana.
  • Em 1995, um outro detetor de ondas gravitacionais (GEO600) começa a ser construído na Alemanha. Este detetor vai trabalhar em parceria com o LIGO e começará a recolher dados em 2002.
  • Em 1997, a Itália recebe o detetor de ondas gravitacionais VIRGO, que entra em operações em 2007.
  • Entre 2010 e 2015, os materiais do LIGO são atualizados após um investimento de 205 milhões de dólares (182 milhões de euros).
  • Em setembro de 2015, os dados do LIGO começam a ser recolhidos com recurso a materiais mais sofisticados.
  • A 11 de fevereiro de 2016, os cientistas do LIGO anunciam a descoberta de ondas gravitacionais, confirmando a Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Uma imagem da conferência de imprensa aqui em baixo (créditos: SAUL LOEB/AFP/Getty Images)

A screen displays a diagram showing the ripples in the fabric of spacetime called gravitational waves that scientists have observed for the first time by the LIGO detector, confirming a prediction of Albert Einstein's theory of relativity, during a press conference at the National Press Club in Washington, DC, February 11, 2016. The machines that gave scientists their first-ever glimpse at gravitational waves are the most advanced detectors ever built for sensing tiny vibrations in the universe.The two US-based underground detectors are known as the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, or LIGO for short. / AFP / SAUL LOEB (Photo credit should read SAUL LOEB/AFP/Getty Images)

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