Há provas de que as ondas gravitacionais, essas pequenas perturbações no tecido do espaço-tempo previstas por Albert Einstein há mais de um século, estão a espalhar-se pelo Universo a baixas frequência – o que está a criar um murmúrio cósmico.

As novas descobertas, publicadas na revista Astrophysical Journal Letters, mostram que o espaço está a ser inundado por estas ondas gravitacionais, que oscilam ao longo de anos (ou até mais) e parecem ser criadas sobretudo quando dois buracos negros supermaciços colidem e “dançam” juntos numa espiral até se fundirem num só.

“As ondas gravitacionais são criadas por objectos astronomicamente densos no Universo, geralmente em órbita um do outro. As ondas gravitacionais esticam e comprimem o próprio espaço-tempo enquanto viajam pelo Universo”, explica Jeff Hazboun, astrofísico da Universidade Estadual do Oregon (Estados Unidos) e um dos investigadores que publicam agora estas descobertas.

Em 1916, Albert Einstein propôs a existência de ondas gravitacionais como um dos resultados da sua teoria geral da relatividade, que descreve a gravidade como a distorção do espaço e do tempo pela matéria. Até à detecção destas ondas gravitacionais, em 2016, os cientistas tinham encontrado apenas provas indirectas da sua existência, neste caso já desde os anos 1970.

Neste novo trabalho agora publicado, os pulsares – núcleos extremamente densos de estrelas que explodiram e que giram à velocidade de liquidificadores de cozinha – foram cruciais: foram utilizados os dados de 68 pulsares para mostrar que as ondas gravitacionais estão a cobrir todo o Universo.

“Vemos a passagem das ondas gravitacionais através de mudanças no tempo de chegada dos pulsos [de radiação emitida por] uma série de pulsares na nossa galáxia”, indica Jeff Hazboun.

Os sinais das ondas gravitacionais foram observados em 15 anos de dados obtidos pelo Observatório Norte-Americano de Nanohertz para Ondas Gravitacionais (NanoGrav), uma colaboração com mais de 190 cientistas dos Estados Unidos e do Canadá.

Os investigadores descrevem as ondas gravitacionais de fundo do Universo como o equivalente a ouvir o murmúrio de um grande grupo de pessoas a conversar numa festa, na qual não se consegue distinguir nenhuma voz.

Murmúrio é mais difícil de detectar

Há muito que os astrónomos confiam no estudo da luz para aprender mais sobre o cosmos, mas esta abordagem tem algumas limitações, já que não oferece informações sobre vários aspectos do Universo. As ondas gravitacionais permitem um exame mais robusto, tal como partículas-fantasma subatómicas chamadas neutrinos.

A descoberta é agora revelada, sete anos depois de os investigadores terem anunciado a primeira detecção de ondas gravitacionais provocadas por dois buracos negros distantes – objectos extraordinariamente densos e com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar, uma vez lá caída. O movimento de buracos negros ou de outros objectos maciços pode criar ondas gravitacionais.

A investigação agora divulgada envolveu também a colaboração científica internacional LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), que detectou as primeiras ondas gravitacionais em 2016, geradas pela fusão de dois buracos negros. “Temos provas sólidas de um murmúrio de ondas gravitacionais numa nova faixa do espectro de ondas gravitacionais. Estas frequências são dez a 12 vezes menores do que as detectadas pelo LIGO”, nota Jeff Hazboun.

“A explicação mais simples para estas ondas gravitacionais é a existência de um conjunto de buracos negros binários supermaciços (buracos negros que se orbitam mutuamente) na nossa vizinhança. Outras explicações podem incluir uma nova física perto do Big Bang”, aponta Jeff Hazboun, referindo-se ao fenómeno que marca o início do Universo, há cerca de 13.800 milhões de anos.