Advento da Astronomia

A capacidade de detectar ondas gravitacionais está nos impulsionando rapidamente para uma nova era de astronomia e física.

Novos instrumentos como o Observatório de Onda Gravitacional do Interferômetro Laser (LIGO) nos permitiram não observar nenhum, mas quatro casos de buracos negros colidindo durante os últimos dois anos. Agora, esses instrumentos nos deram uma visão maior de um dos maiores mistérios da física moderna: a velocidade da gravidade.

Enquanto a física newtoniana assumiu que os efeitos da gravidade eram instantâneos, Albert Einstein teorizava que a força que nos mantém presos à Terra realmente teve que se mover pelo espaço antes de puxar um objeto. Desde a previsão de Einstein, os cientistas procuraram maneiras de medir esse fenômeno.

“A velocidade da gravidade, como a velocidade da luz, ou c, é uma das constantes fundamentais no Universo”, disse Neil Cornish, físico da Montana State University, a Phys.org. “Até o advento da astronomia da onda gravitacional, não tivemos forma de medir diretamente a velocidade da gravidade”.

Este advento abriu o caminho para a primeira observação dos astrônomos tanto de ondas gravitacionais como de luz provenientes do mesmo evento. As ondas gravitacionais dessa erupção foram detectadas pela LIGO e, então, apenas dois segundos depois, observou-se uma pequena explosão de raios-gama de um local similar usando dois telescópios. O evento é suspeito de ser um kilonova – uma explosão 1000 vezes mais brilhante do que uma nova padrão causada pela fusão de duas estrelas de nêutrons.

Medindo a velocidade da gravidade

Esses dois conjuntos de dados do kilonova permitiram aos cientistas comparar a velocidade da luz de raios gama com a velocidade das ondas gravitacionais, dando-nos uma compreensão muito mais clara da velocidade da gravidade do que nunca. As medidas anteriores das ondas gravitacionais permitiram que os cientistas reduzissem a faixa de possíveis velocidades de gravidade para dentro de 55 e 142 por cento de c.

Mas essa observação permitiu que eles reduzissem a diferença entre a velocidade da gravidade e c até dentro de -3 x 10 ^ -15 e 7 x 10 ^ -16 de c – significando que a velocidade da gravidade é praticamente a velocidade da luz.

Este avanço científico tem amplas implicações para a física fundamental e nossa compreensão do cosmos. Não menos importante, determinar a velocidade da gravidade ajudaria os físicos a desmascarar teorias que contradizem a relatividade geral de Einstein.

“Muitas teorias alternativas da gravidade, incluindo algumas que foram invocadas para explicar a expansão acelerada do Universo, prevêem que a velocidade da gravidade é diferente da velocidade da luz”, disse Cornish a Phys.org. “Várias dessas teorias agora foram descartadas, restringindo assim as maneiras pelas quais a teoria de Einstein pode ser sensivelmente modificada e tornando a energia escura uma explicação mais provável para a expansão acelerada”.

Os astrônomos esperam que o LIGO e outros equipamentos similares forneçam dados suficientes nos próximos anos para ajudar a identificar a velocidade do tema em questão dentro de 1 por cento de c; apenas um exemplo de como as ondas gravitacionais estão avançando nossa cosmologia como nunca antes.