Postado em 17/07/2018
Confira entrevista com o Dr. Roberto Boczko, graduado em Engenharia Mecânica pela Escola Politécnica da USP (1974); graduado, mestre e doutor em Astronomia pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP e membro fundador da SAB (Sociedade Astronômica Brasileira).
Como é possível “ver” o céu por meio das ondas gravitacionais?
Os corpos celestes emitem luz em diferentes cores. O ser humano só consegue ver uma parte muito pequena do enorme número de “cores” emitidas: é o que chamamos de cores do arco-íris. Mas, o astrônomo consegue “ver” o céu em cores que vão além das cores do arco-íris. Mas não com seus olhos! Ele utiliza os chamados detectores de radiação. Assim, dependendo do detector, ele pode “ver” o céu em ondas gama, ondas de raio X, ondas ultravioletas, ondas infravermelhas e ondas de rádio. Mas, importante, todas essas radiações têm natureza eletromagnética, ou seja são ondas geradas por campos elétricos e magnéticos que oscilam sincronizadamente.
Durante muito tempo foram só as ondas eletromagnéticas que o astrônomo conseguia detectar. Aliás, ele nem sabia que havia outro tipo de onda vindo do espaço!
Há cerca de um século, Einstein previu que havia um outro tipo de onda, não eletromagnética, que podia vir do espaço: seriam as ondas gravitacionais.
Ele postulou que espaço, matéria e tempo não podiam existir um sem o outro. E esse trio estava num meio que, por falta de nome próprio, foi chamado de espaço-tempo. Pense nesse meio espaço-tempo como sendo “alguma coisa” imaterial que preenche todo o universo. Tudo que existe no universo está embebido nesse meio espaço-tempo.
Segundo a teoria que Einstein desenvolveu, quando uma massa se movimenta nesse meio espaço-tempo, são criadas ondas, que foram chamadas de ondas gravitacionais, pois dependiam, não só da velocidade, mas principalmente da massa do corpo movimentado.
Como analogia, pense numa bola boiando na superfície de uma piscina. Se ela não se movimenta, a água da piscina fica “lisinha”, sem ondas. Se, no entanto, você mexer a bola, ela perturba a água e essa perturbação se propaga na forma de ondas.
Bem, diz Einstein que, se substituirmos a bola por um corpo de massa muito grande (um buraco negro, por exemplo), e se movimentarmos essa massa na “piscina” espaço-tempo, serão criadas ondas nesse meio. A propagação desas perturbações se chama de ondas gravitacionais.
Mas, se onda gravitacional é só isso, porque elas só foram detectadas agora?
Dois motivos são responsáveis pela dificuldade da dtecção de ondas gravitacionais: (1) apenas massas muito grandes em movimento geram ondas com energia suficiente para serem detectáveis e (2) para elas poderem ser detectadas é necessária uma tecnologia altamente complexa, que só agora começamos a dominar. Um terceiro motivo é “sorte” de se estar “apontando” os instrumentos de detecção na direção e na hora certas!
Há pouco tempo tivemos a sorte de esses elementos todos estarem a nosso favor! Assim, por causa de 2 buracos negros que giravam um em torno do outro, e que perdendo energia acabaram espiralando e se chocando um com o outro, obtivemos o necessário: grandes massas em fantástico movimento. O conjunto criou uma enorme perturbação no meio espaço-tempo e observatórios, especialmente criados para isso, puderam detectar essas ondas e descobrir buracos negros que antes não eram conhecidos. Assim, agora podemos “ver” o céu com outros “olhos”: os detectores de ondas gravitacionais.
Em 1985, 'De volta para o Futuro' se tornou um sucesso de bilheteria. O mundo se encantou com a história de um jovem e um professor que criaram uma máquina do tempo. Essa nova teoria torna possível realizar a viagem do jovem Marty Mcfly ?
Segundo a teoria da Relatividade de Einstein, só é possível viajar-se para o futuro. Para o passado, não. Assim, se alguém for para o futuro, não pode voltar ao presente, pois o nosso presente será o passado para ele! Não se conhece, pelo menos por enquanto, nenhuma aplicação das ondas gravitacionais para se viajar no tempo.
O Universo também emite som? É possível escutá-lo?
Imagine que na Terra ocorra um terremoto. Você já deve ter lido que o terremoto faz barulho. Durante uma erupção vulcânica, há a emissão de som. Ambos os processos são processos barulhentos. Esse som se propaga na atmosfera da Terra e através do chão da Terra. Mas não é ouvido pelos astronautas da Estação Espacial Internacional EEI. Por que? A EEI gira em torno da Terra numa altura em que basicamente já não há atmosfera. É isso: o som é uma onda mecânica (não eletromagnética) que só se propaga se houver um meio material para atravessar, por exemplo, ar, água, chão, ferro etc.
O som não se propaga no vácuo.
Se o som se propagasse no vácuo, provavelmente nós ficaríamos surdos, pois no Sol ocorrem explosões enormes liberando uma quantidade de energia sonora imensa. No Sol existe um barulhão! Mas, como entre o Sol e a Terra predomina o quase vácuo, a energia sonora emitida pelas explosões solares “morre” no próprio Sol.
Mas, e os astros que emitem ondas de rádio que são “ouvidas” pelos radiotelescópios?
Na verdade essas ondas de rádio não são as ondas que vêm do rádio que você escuta! No estúdio, as ondas sonoras são transformadas em ondas eletromagnéticas. Essas são transmitidas pelo espaço e chegam ao seu rádio. Em seguida elas são transformadas em ondas sonoras para que seu ouvido possa percebê-las.
Os astros emitem ondas (eletromagnéticas) de rádio, mas o ser humano não as escuta. Ele precisa transformá-las em algo que possa perceber: ou imagem ou em uma onda sonora. Quando a gente diz que astrônomo está “ouvindo” um astro, na verdade ele está ouvindo o som que ele convencionou soar quando uma certa onda eletromagnética (imperceptível ao ouvido humano) atinge seu radiotelescópio.
O som não sai dos astros do universo. Portanto, não se pode “ouvir” estrelas!