Ondulações quase imperceptíveis no espaço-tempo podem ajudar a responder uma das maiores dúvidas da cosmologia atual. Um estudo desenvolvido no Observatório Nacional avaliou como as ondas gravitacionais podem medir a expansão do Universo sem depender dos métodos ópticos tradicionais.
A pesquisa, realizada em colaboração com a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, analisou detectores atuais e projetos futuros capazes de transformar fusões cósmicas em “sirenes padrão”.
O que são ondas gravitacionais?
Previstas por Albert Einstein em 1915, elas são perturbações produzidas quando objetos muito massivos aceleram. A fusão de dois buracos negros ou estrelas de nêutrons envia ondas pelo espaço-tempo.
A primeira detecção direta ocorreu em 2015. Desde então, observatórios como o Advanced LIGO passaram a registrar colisões que antes só poderiam ser estudadas por seus efeitos luminosos.
Como uma colisão mede distância?
A forma e a intensidade do sinal permitem calcular características dos objetos e estimar a distância até o evento. Por funcionar de maneira parecida com o uso de fontes conhecidas de luz, a técnica recebeu o nome de sirene padrão.
Quando a fusão também produz um sinal eletromagnético e os astrônomos identificam a galáxia hospedeira, conseguem comparar distância e velocidade de afastamento. Essa combinação ajuda a calcular a constante de Hubble, que representa a taxa de expansão atual.
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Por que os valores não concordam?
Medições baseadas no Universo primordial, como as do satélite Planck, apontam uma taxa menor. Já observações de estrelas Cefeidas e supernovas no Universo próximo indicam um valor maior. Essa diferença é chamada de tensão de Hubble.
Ainda não se sabe se a divergência nasce de erros sistemáticos ou se aponta para algo incompleto no modelo cosmológico. Por isso, um método independente é tão valioso.
O papel dos futuros observatórios
O estudo comparou o Advanced LIGO com projetos como Einstein Telescope e DECIGO. A próxima geração deve detectar muito mais fusões e observar sinais a distâncias maiores, reduzindo as incertezas estatísticas.
Os pesquisadores também utilizaram cosmografia, abordagem que descreve a expansão por meio de parâmetros cinemáticos, sem exigir a escolha prévia de um modelo cosmológico específico.
Pesquisa brasileira na fronteira da cosmologia
O trabalho mostra como cientistas brasileiros participam de questões centrais da astronomia internacional. À medida que novos detectores entrarem em operação, as ondas gravitacionais poderão oferecer uma verificação independente da expansão cósmica.
Veja também nosso guia sobre como diferentes sinais revelam o Universo invisível.
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Fonte consultada
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