Num artigo publicado na revista Nature, os cientistas Vitor Cardoso (Técnico) e Paolo Pani (Universidade de Roma) mostram como é que a astronomia de ondas gravitacionais pode ser usada para nos dar informações sobre astros negros e massivos, e quem sabe até para nos trazer os primeiros sinais da gravitação quântica.
De acordo com a teoria da Relatividade Geral de Einstein, o destino final de uma estrela massiva é o colapso sobre si mesma, acabando por formar um “buraco negro”. Este é uma região do espaço-tempo tão distorcida que nem sequer a luz consegue sair de lá. Apesar de parecerem objetos extremos e exóticos, a existência de buracos negros é hoje aceite pela generalidade da comunidade científica: muitas observações parecem apontar para a presença de milhões destes objetos, presença essa que é também necessária para explicar alguns dos fenómenos mais violentos do universo, como as explosões de raios gama, etc. Uma das observações mais espetaculares até hoje, foi a de ondas gravitacionais geradas pela colisão de dois destes corpos. Apesar de tudo isto, a existência de buracos negros levanta algumas questões a nível conceptual e teórico, ainda sem resposta. O interior dos buracos negros contém uma “singularidade,” uma região onde não sabemos o que acontece, onde a teoria de Einstein deixa de ser válida. Além disso, vários modelos parecem prever que quando se tem em conta a mecânica quântica, os buracos negros nunca se formam.
Estes modelos tem sido todos olhados com alguma reserva e como especulativos, especialmente porque é extremamente difícil confirmar ou exclui-los. Contudo, Vítor Cardoso e Paolo Pani conseguiram mostrar que certos aspetos das ondas gravitacionais podem fazer precisamente isso, e que estes testes estão ao alcance dos detetores atuais e futuros. As ondas gravitacionais são forças gravíticas que viajam à velocidade da luz. Quando se colidem dois buracos negros, cria-se um “splash” de ondas gravitacionais. Uma parte sai e vem bater no detetor que está na Terra. A outra parte é dirigida para dentro do buraco negro, de onde nunca mais sai. Contudo, se os buracos negros não existirem, as ondas que viajariam para “dentro” já não são absorvidas e vão originar “ecos”. Estes ecos transportam sinais de uma nova física. Para os detetar, os cientistas propõem que se analise o sinal de ondas gravitacionais completo, à procura de padrões que apareçam mais tarde. As colisões vistas pelo LIGO podem até já ter estes ecos, mas o ruído de fundo é tão grande que é difícil “escutar” os ecos. É bem provável que tenhamos que esperar por versões melhoradas destes detetores.
Como Vítor Cardoso e Paolo Pani afirmam, as ondas gravitacionais podem estar neste preciso momento a transportar informação sobre a gravitação quântica, ou até mesmo a dizer-nos que os buracos negros não existem…temos apenas que ser suficientemente espertos para extrair esta descodificar esta informação. Os próximos anos da astronomia de ondas gravitacionais são certamente excitantes, mantenham-se sintonizados!
