Ondas gravitacionais podem ajudar cientistas a medir a expansão do Universo

As ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo previstas pela teoria da relatividade de Albert Einstein, podem se tornar uma ferramenta essencial para medir a expansão do Universo. Cientistas acreditam que essas ondas cósmicas podem oferecer uma forma independente de calcular a chamada constante de Hubble, um dos parâmetros mais importantes da cosmologia moderna.

Foto: (MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images)

A constante de Hubble descreve a velocidade com que o Universo está se expandindo. No entanto, medições feitas por diferentes métodos ainda apresentam resultados divergentes, um problema conhecido como “tensão de Hubble”. Por esse motivo, pesquisadores procuram novas formas de medir essa expansão com maior precisão.

O papel das ondas gravitacionais

Primeiramente, as ondas gravitacionais surgem quando eventos extremamente energéticos acontecem no cosmos. Um exemplo comum é a colisão entre buracos negros ou estrelas de nêutrons, fenômenos capazes de produzir vibrações detectáveis no espaço-tempo.

Esses sinais podem ser captados por observatórios especializados, como o LIGO e o Virgo, que monitoram pequenas distorções na estrutura do espaço. A partir desses dados, cientistas conseguem estimar a distância até o evento que gerou a onda gravitacional.

Além disso, essas medições permitem aplicar um método conhecido como “sirenes padrão” (standard sirens). Esse conceito é semelhante ao uso de “velas padrão” na astronomia, mas utiliza sinais de ondas gravitacionais para calcular distâncias cósmicas com precisão. 

Como isso ajuda a medir a expansão do Universo

Quando os cientistas medem a distância de um evento cósmico usando ondas gravitacionais e comparam essa informação com a velocidade de afastamento da galáxia onde o evento ocorreu, eles conseguem calcular a taxa de expansão do Universo.

Esse método tem uma vantagem importante: ele não depende da chamada “escada de distâncias cósmicas”, uma cadeia de medições usadas na astronomia tradicional. Em vez disso, a análise das próprias ondas gravitacionais permite estimar diretamente a distância do fenômeno observado. 

Um novo caminho para resolver um grande mistério

Nos últimos anos, a expansão do Universo se tornou um dos temas mais debatidos da cosmologia. Observações baseadas na radiação cósmica de fundo e medições feitas com supernovas produzem valores diferentes para a constante de Hubble.

Assim, o uso de ondas gravitacionais pode oferecer um método independente para verificar qual dessas medições está mais próxima da realidade.

Além disso, com a próxima geração de detectores de ondas gravitacionais, cientistas esperam registrar centenas ou até milhares de eventos cósmicos desse tipo nas próximas décadas.

Por fim, esses dados podem ajudar a esclarecer não apenas a expansão do Universo, mas também a natureza da energia escura, uma força misteriosa que parece acelerar a expansão do cosmos.

Fonte: Olhar Digital