Astronomia: cataclismo cósmico é capturado pela primeira vez!

Dois aparelhos que detectam ondas gravitacionais, um localizado na Europa e outro nos Estados Unidos, captaram pela primeira vez o sinal de um cataclismo cósmico nunca antes observado: uma colisão entre buracos negros e estrelas de nêutrons. Estes dois aparelhos, o Virgo e o LIGO, fazem parte de uma rede de colaboração científica, que conta com um terceiro membro, o KAGRA, que é o representante asiático (Japão).

A colisão, captada tanto pelo Virgo como pelo LIGO, aconteceu há centenas de milhões de anos atrás e, desde então, as ondulações produzidas por esta colisão no espaço-tempo viajam em direção ao nosso planeta à velocidade da luz. Apesar de só agora ter sido registrada, Albert Einstein pode ter calculado o tipo de onda gravitacional produzida por um fenômeno desse, utilizando as equações da relatividade geral, também conhecidas como equações de Einstein. Os dados registrados permitiram confirmar a veracidade dos cálculos desenvolvidos há cerca de um século.

Primeiros sinais e descrição do fenômeno

Em janeiro do ano passado, os cientistas responsáveis por estes equipamentos tinham identificado a fusão de duas estrelas de nêutrons. Mas neste caso, foi o recebimento de ondas gravitacionais na Terra que permitiu identificar duas “colisões” distintas, ou seja, dois fenômenos de colisão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons em dois momentos temporais diferentes.

Na primeira colisão, um buraco negro nove vezes maior que o Sol colidiu com uma estrela de nêutrons que tinha um tamanho duas vezes maior que o do Sol. Muito provavelmente, estes dois corpos celestes orbitaram um ao lado do outro durante dezenas de milhões de anos, mas as ondas gravitacionais recebidas mostram apenas o momento em que colidiram, com uma duração de apenas alguns segundos.

Esta colisão ocorreu a cerca de 900 milhões de anos-luz da Terra, ou seja, seria necessário viajar à velocidade da luz durante 900 milhões de anos para conseguir chegar ao local, algo que é totalmente impensável tendo em conta o nível de desenvolvimento da tecnologia humana.

Já a segunda colisão ocorreu entre um buraco negro seis vezes maior que o Sol e uma estrela de nêutrons 1,5 vezes maior que o Sol, há cerca de 1000 milhões de anos atrás.

Interpretação das ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais caracterizam-se por serem deformações no espaço-tempo, isto é, na matéria que constitui o universo. Este tipo de onda é muito semelhante às ondas criadas numa massa de água quando se atira uma pedra e a capacidade de receber e interpretar elas, através de estudos iniciados por Einstein, pode permitir à humanidade uma nova maneira de olhar o universo.

Esta análise permite compreender melhor a dinâmica, tanto das estrelas de nêutrons como dos buracos negros. As estrelas de nêutrons quando chegam ao fim da sua vida, criam um tipo de esfera de diâmetro igual ao das cidades de Lisboa e Porto. Esta compressão em um pequeno espaço faz com que uma colher de chá de nêutrons tenha o mesmo peso que todos os seres humanos do planeta Terra juntos. Os cientistas acreditam que estas estrelas contêm grandes aglomerações de quarks, partículas elementares das quais são feitos os átomos.

Já os buracos negros são mais conhecidos pelo público geral. Quando eles têm dimensões muito idênticas às das estrelas de nêutrons, eles são capazes de "engoli-las" de uma só vez. Quando as suas dimensões são muito diferentes, os buracos negros acabam destruindo a estrela de nêutrons, decompondo-a por partes.