Astrofísica: Ondas gravitacionais são detectadas com precisão sem precedentes

Ilustração de buracos negros (LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet)/Divulgação)

Cientistas internacionais confirmaram, pela quarta vez, a existência de deformações no espaço-tempo causadas pela colisão entre dois buracos negros

Albert Einstein estava certo quando formulou sua Teoria da Relatividade Geral: ondas gravitacionais existem e foram confirmadas pela quarta vez – agora, com a maior precisão já alcançada. Essas ondas são pequenas deformações no espaço-tempo (que os físicos descrevem metaforicamente como o tecido do universo) provocadas por grandes eventos cósmicos. O anúncio da detecção foi feito nesta quarta-feira por uma equipe internacional de cientistas, que utilizou três detectores (as descobertas anteriores contavam apenas com dois) para verificar a colisão entre dois buracos negros, apontando com exatidão a fonte das ondas. A descoberta também marca a primeira vez que os cientistas conseguiram medir a polarização das ondas gravitacionais ou a forma como distorcem o espaço-espaço em três dimensões. “À medida que aumentamos o número de observatórios na rede internacional de ondas gravitacionais, não só melhoramos a localização da fonte, mas também recuperamos informações de polarização melhoradas que fornecem melhores informações sobre a orientação dos objetos em órbita, além de permitir novos testes da teoria de Einstein”, afirma Fred Raab, diretor de operações do Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO, na sigla em inglês), em comunicado. Os dois detectores do observatório, ambos nos Estados Unidos, foram responsáveis pela primeira detecção de ondas gravitacionais, em maio de 2016. Agora, para obter maior precisão, os cientistas também utilizaram o Virgo, um enorme detector localizado na Itália.

A colisão, que foi detectada em 14 de agosto em uma galáxia a 1,8 bilhão de anos-luz da Via Láctea, ocorreu entre dois buracos negros com massas iguais a aproximadamente 31 e 25 vezes a massa do Sol. O buraco negro resultante desse encontro possui 53 vezes a massa do Sol, estimam os pesquisadores. Teoria da Relatividade Geral - Quando Einstein formulou a Teoria da Relatividade Geral, em 1915, ele reescreveu as regras do Universo que haviam sido ditadas por Newton, dois séculos antes. Para o cientista alemão, matéria e energia distorcem a geometria do cosmo, da mesma forma que uma pessoa pesada faz um colchão ceder quando se deita sobre ele. A deformação provocada no colchão seria como os efeitos da gravidade. Distúrbios no cosmos fariam o espaço-tempo, esse fluido tecido que compõe todo o cosmos, esticar ou enrugar, da mesma forma que o tecido do colchão ondula quando a pessoa se move durante o sono – seriam essas as ondas gravitacionais. Rumores anteriores ao anúncio da descoberta sugeriam que os cientistas estavam prestes a anunciar a detecção da fusão entre estrelas de nêutrons, corpos celestes supermassivos e com gravidade muito alta. Elas podem surgir no final do ciclo de vida de uma estrela supermassiva, quando ela colapsa e espreme prótons e elétrons contra neutrinos e nêutrons, expulsando os neutrinos e formando um núcleo extremamente compacto. Se esse núcleo for superior a três massas estelares, ele forma um buraco negro. Como os buracos negros absorvem a luz, não é possível observá-los diretamente. A ciência inferiu sua existência com base na reação do espaço ao seu redor. As estrelas de nêutron, por outro lado, são altamente energéticas e emitem imensas quantidades de luz – o que, em teoria, significa que seria possível obter evidências óticas de uma fonte de ondas gravitacionais e ver como elas se propagam pelo universo. O problema é que as estrelas de nêutron são muito menores do que as colisões entre buracos negros detectadas pelos interferômetros terrestres, o que as torna muito mais difíceis de ser identificadas.

Ciência: Rocha de 4 bilhões de anos pode ser sinal mais antigo de vida na Terra

Ilustração da Nasa mostra a passagem de um asteroide próximo da Terra (NASA/Divulgação/Divulgação)

Carbono presente nas rochas de uma região do Canadá sugere que os primeiros seres vivos surgiram no nosso planeta 200 milhões de anos antes do esperado

A vida pode ter surgido na Terra há quase 4 bilhões de anos, indica um estudo publicado nesta quarta-feira na revista Nature. A descoberta, que foi baseada na análise do carbono presente em rochas da região de Labrador, no Canadá, sugere que os primeiros seres vivos podem ter aparecido cerca de 200 milhões de anos antes do esperado. A afirmação, no entanto, está passando pela análise de outros cientistas – mas, se os resultados se confirmarem, isso significaria que os primeiros organismos surgiram durante um dos períodos mais violentos da história da Terra, conhecido como “Bombardeio Tardio”. Até 3,8 bilhões de anos atrás, o planeta era recorrentemente atingido por gigantescos asteroides e cometas, que eram como “sobras” da formação do sistema solar. Por isso, cientistas acreditavam que durante essa fase seria muito improvável que qualquer tipo de vida tenha aparecido, principalmente porque as evidências de seres vivos mais antigas até então datavam justamente o fim desse período. “Mas agora [temos evidências de] 4 bilhões de anos. A vida começou na Terra durante um bombardeio pesado de meteoritos, o que é surpreendente”, diz o líder do estudo, Yuji Sano, pesquisador na Universidade de Tóquio, no Japão, em entrevista ao The Guardian. Além disso, cientistas, de uma forma geral, acreditam que o oceano se formou há 4,3 bilhões de anos – o que significa que, se o estudo recém-publicado estiver correto, ele deixa uma janela pequena, em termos geológicos, para o surgimento da vida.

No entanto, a principal crítica às afirmações feitas pela equipe é que ela está baseada unicamente na descoberta de que alguns pedaços de grafite (uma outra forma do carbono) presentes nas rochas possuem os mesmos índices de isótopos (variações) de carbono que são vistos em organismos vivos. Seres vivos costumam apresentar uma maior concentração da versão “leve” desse elemento, chamada carbono-12, em vez da versão mais pesada, conhecida como carbono-13. Quando eles morrem, a matéria orgânica torna-se lodo e pode, eventualmente, formar rochas, preservando esses isótopos de carbono. Mas, no caso do grafite, é possível que ele se forme independentemente da existência de organismos vivos no local ou não, como por meio da ação glacial de processos geoquímicos ou do impacto de meteoritos no solo. Por isso, grande parte da comunidade científica ainda não está convencida de que essas rochas, necessariamente, podem abrigar restos dos nossos ancestrais. Outra crítica é que talvez as rochas não sejam tão antigas quanto afirmam os estudiosos. A datação do grafite na região foi baseada na medida de minúsculas partículas de um mineral chamado zircão. Mas, segundo alguns pesquisadores, Sano e sua equipe se basearam na idade da concentração zircão mais antiga que encontraram, que estava a quilômetros de distância do local de onde vieram muitas das amostras de grafite usadas no estudo. Porém, de acordo com Sano, testes similares poderiam ser usados ​​para identificar os tipos de micróbios que ficaram presos no grafite ou até encontrar evidências de vida em outros planetas. “Se tivermos uma amostra adequada, como um novo meteorito marciano, podemos discutir a vida em Marte”, disse ele.