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Sentindo o som das estrelas

O governo americano planeja a construção de um detector a laser de ondas gravitacionais, que permitirá estudar eventos astronômicos formidáveis, como colisões entre estrelas e buracos negros.

Previstas pelo gênio de Einstein em 1916 para explicar a mecânica do Universo, as ondas gravitacionais vêm escapando desde então aos sensores dos cientistas. Mas é possível que em breve a caçada chegue ao fim. Para isso, o governo dos Estados Unidos planeja gastar 192 milhões de dólares na construção de um detector a laser, com 4 quilômetros de comprimento, que ficaria pronto em 1995. Trata-se do LIGO, sigla em inglês de Observatório de Onda Gravitacional com Interferômetro a Laser. Um modelo anterior, de 40 metros, era já capaz de registrar a pressão causada por um flash comum de máquina fotográfica. Mas as ondas gravitacionais são extraordinariamente mais sutis. A onda gerada pela explosão de uma estrela distante, por exemplo, faria com que ma Terra um bloco de metal de 1 metro cúbico se movesse uma décima parte de 1 trilionésio de milímetro – mas o novo detector captaria o evento.

A recompensa, certamente, será grande, pois a captura das ondas gravitacionais permitirá estudar eventos formidáveis, como colisões entre estrelas e buracos negros, astros que concentram quantidades incomensuráveis de matéria. Isso lançaria mais luz sobre as leis gerais que governam o Universo. Para entendê-las pode-se comparar o Cosmo a um jogo de futebol onde cada jogador a outro representa uma onda de energia. A diferença é que no jogo cósmico há inúmeras bolas, distribuídas entre os corpos celestes, que ficam trocando passes sem cessar. De modo geral, o fluxo de energia é pequeno e não se altera, mas quando uma estrela explode o equilíbrio se rompe. Há uma súbita transferência de energia para os corpos próximos que, em seguida, a repassam para corpos mais distantes.

As bolas que se propagam no Universo podem ser três tipos. O primeiro representa a energia da gravidade. Embora presente em qualquer corpo físico, flui principalmente entre as estrelas e os planetas – aquilo que mantém a Terra presa ao Sol é, na verdade, uma troca de ondas gravitacionais. O segundo tipo inclui a energia nuclear fraca, responsável ambas pela ligação entre moléculas e átomos. A energia nuclear forte, enfim, cria forças entre os quarks, partículas das profundezas do núcleo atômico. Apesar de sua importância, a energia gravitacional, o primeiro tipo, tem uma intensidade relativa muito baixa. Para se ter uma idéia, basta comparar os passes do tipo eletromagnético e do tipo gravitacional trocados entre um elétron e o núcleo atômico. A relação entre as duas formas de energia se exprime por um numero gigantesco: 1050 (o número 1 seguido de cinqüenta zeros). Isso dá uma noção da dificuldade de captar as ondas gravitacionais.
Também mostra como é difícil compará-las matematicamente com as outras formas de energia – o grande sonho que Einstein perseguiu em vão. Hoje, com a ajuda de instrumentos inimagináveis há setenta anos, o sonho pode se tornar realidade. O plural é obrigatório: um único detector registra a passagem da onda, mas não sabe de onde ela vem: para tanto, é preciso pelo menos três equipamentos trabalhando juntos. Como os americanos, os europeus já têm planos para instalar o seu detector – e mandaram uma boa notícia. “Os brasileiros poderão participar do projeto”, informa o físico Reuven Opher, do Instituto Astronômico e Geofísico, da Universidade de São Paulo. “Formos sondados e, naturalmente, achamos a idéia muito boa.”