É oficial: encontramos ondas gravitacionais produzidas por estrelas de nêutrons

A maior descoberta da astronomia do ano acaba de ser anunciada pelo LIGO, o Observatório de Ondas Gravitacionais. Encontramos ondas gravitacionais produzidas por exóticas estrelas de nêutrons – e isso praticamente cria um novo campo na astronomia.

No dia 17 de outubro, os cientistas responsáveis pelo Telescópio Fermi de Raios Gama viviam um dia tranquilo. Enquanto tomavam café, o telescópio indicou uma rajada de raios gama, o tipo de radiação mais cheia de energia que existe no Universo. Nada demais – se não fosse a atmosfera, que filtra esse tipo de radiação, seríamos bombardeados por raios gama com frequência.

A verdadeira bomba chegou depois, por email: “Bom dia! Essa rajada de raios gama tem uma amiga interessante…”. A mensagem vinha de cientistas do LIGO, o laboratório equipado com os lasers mais sensíveis do mundo para detectar o misterioso fenômenos das ondas gravitacionais.

Até muito recentemente, as ondas gravitacionais que tínhamos conseguido detectar vinham da colisão de buracos negros gigantescos, com mais de 20 vezes a massa do Sol, há milhões de anos-luz de distância. A “pancada homérica” entre os dois buracos formava um outro maior ainda – e, como consequência, emitia uma quantidade gigantesca de energia, na forma de ondas gravitacionais. Por onde elas se propagam, vão distorcendo o tecido do tempo e do espaço. Mas ao chegar na Terra, o efeito é minúsculo – por isso os lasers precisam ser tão sensíveis.

Dessa vez, porém, a pancada foi bem menor. Estrelas de nêutrons são formadas em supernovas e são relativamente pequenas, coisa de 20 km de diâmetro. Mas nesse espaço minúsculo, são capazes de concentrar a massa de um Sol inteiro. 

Essa colisão, por exemplo aconteceu a 130 milhões de anos-luz, entre uma estrela com praticamente a mesma massa do Sol (1,1 massas solares) e uma outra com 1,6 vezes a massa da nossa estrela. O que torna as estrelas de nêutrons tão exóticas é a quantidade absurda de energia que elas contêm, em um diâmetro e massa relativamente pequenos.

O curioso é o contraste quase poético entre colisões de estrelas de nêutrons e ondas gravitacionais. Por décadas, ondas gravitacionais foram apenas teoria, porque são dificílimas de detectar sem o equipamento apropriado. Ondas gravitacionais são, digamos, discretas, uma trilha sonora de fundo (guarde essa ideia)

Já estrelas de nêutrons são o oposto, extremamente exibidas e brilhantes. Suas colisões no céu geram jatos de detrito e energia para todos os lados, inclusive os jatos de raios gama que mencionamos no início da matéria. Só que mesmo com todo esse show, nunca foi possível juntar as pistas para detectar uma colisão, sua localização e suas características.

E por isso a descoberta anunciada hoje é histórica: segundo os cientistas, a astronomia saiu da era do “cinema mudo” e entrou no “cinema falado”. Antes, tinhamos só as imagens, só aquilo que podia ser detectado como luz – seja a luz visível, o ultravioleta, o raio-x ou os raios gama. Com as ondas gravitacionais, começamos a detectar os sinais do Universo que não eram visíveis na tela, a “trilha sonora”.

Já nessa colisão de estrelas de nêutrons, tivemos a experiência cinematográfica completa. Enquanto os dois laboratórios do LIGO e o VIRGO – outro detector de ondas gravitacionais que fica na Itália – captaram os sinais e detectaram de onde vinha o fenômeno, mais de 70 cientistas do mundo inteiro captaram vários tipos de “luz” – radiação eletromagnética de todo tipo – provenientes da explosão. Teve observação de tudo quanto é tipo, em tudo quanto é lugar, inclusive na Antártida.

Foi a primeira vez que conseguimos captar as ondas gravitacionais, detectar o fenômeno que as provocou e observá-lo, tudo de uma só vez.

Os cientistas do LIGO, da NASA e da Fundação Nacional Americana para Ciência batizaram esse tipo de observação de “Detecção Multimensageiros”. São sinais completamente distintos do Universo convergindo para uma descrição mais completa – e mais complexa – de eventos cósmicos misteriosos.

Mas se você quiser uma aplicação mais concreta desse experimento, também é fácil. Sabe ouro e platina, aqueles metais preciosos que você tem (ou gostaria de ter), seja na forma de joias, seja dentro do seu smartphone? Por décadas, os astrônomos acreditaram que esses e outros metais pesados se formavam nas colisões entre as estrelas de nêutrons.

Nesta primeira observação com multimensageiros, foi exatamente isso que se confirmou. Nos jatos de detrito das estrelas de nêutron que colidiram, foi detectada uma quantidade absurda de ouro – cerca de 200 vezes o peso do planeta Terra – e 500 massas terrestres de platina. Em resumo: uma descoberta valiosa em vários sentidos.