Notificações
Você não tem notificações no momento.
Whatsapp icon Whatsapp
Copy icon

Ondas gravitacionais

Ondas gravitacionais são ondas transversais, capazes de atravessar qualquer coisa no Universo. Foram previstas por Albert Einstein na teoria da relatividade geral.

Ilustração 3D de uma explosão causando ondas gravitacionais.
As ondas gravitacionais podem ser provocadas por explosões e colisões dos corpos celestes.
Imprimir
Texto:
A+
A-
Ouça o texto abaixo!

PUBLICIDADE

Ondas gravitacionais são ondas transversais que oscilam no tecido espaço-tempo quando fenômenos ou eventos de grande magnitude ocorrem sobre ele. Elas foram detectadas em 2016 pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (Ligo, no inglês), por meio do sinal enviado por dois buracos negros, de aproximadamente 30 massas solares, que estavam se fundindo.

Leia também: Buracos de minhoca — túneis formados por grandes distorções no espaço-tempo

Tópicos deste artigo

Resumo sobre ondas gravitacionais

  • As características das ondas gravitacionais envolvem a sua capacidade de oscilarem no tecido espaço-tempo; de serem produzidas por explosões e colisões que ocorrem no Universo; e de distorcerem o espaço-tempo de alguns planetas quando os atingem.
  • Foram previstas por Albert Einstein, em 1916, como um resultado natural da aceleração dos corpos massivos no tecido espaço-tempo.
  • Com base nas ondas gravitacionais, é possível compreender os fenômenos e eventos que ocorrem com pouca ou nenhuma luz.
  • As ondas mecânicas precisam de um meio material para serem transmitidas.
  • As ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para serem transmitidas.

O que são ondas gravitacionais?

As ondas gravitacionais são ondas transversais (que se propagam perpendicularmente a sua vibração) que oscilam no tecido espaço-tempo. Essa estrutura conhecida como espaço-tempo consiste em um sistema de coordenadas que combina as três coordenadas espaciais — as três dimensões do Universo: altura, largura e comprimento — com a coordenadada temporal. Podemos imaginá-la como uma membrana que circunda o espaço, sendo deformada pelos corpos massivos.

As ondas gravitacionais têm a capacidade de distorcer o tecido espaço-tempo de um planeta quando o atingem, ainda que ocorra de forma mínima, sendo menores que a largura de um próton, uma partícula elementar do núcleo atômico.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Qual a origem das ondas gravitacionais?

As ondas gravitacionais são produzidas pelos fenômenos e eventos mais catastróficos que ocorrem no Universo, como explosões e colisões de estrelas, planetas e até buracos negros.

Veja também: Fenômenos ondulatórios — resultam da propagação de diferentes tipos de ondas

Como Albert Einstein previu as ondas gravitacionais?

Em 1915, o físico Albert Einstein (1879-1955) publicou a Teoria da Relatividade Geral, que trata da deformação do tecido espaço-tempo por corpos massivos, como podemos ver na imagem abaixo:

Ilustração da Terra e do Sol em uma malha distorcida, uma alusão às ondas gravitacionais no espaço-tempo.
Deformação do tecido espaço-tempo pelos corpos massivos.

Em 1916, Einstein propôs que se esses corpos massivos rotacionassem na direção um do outro. Assim, seriam produzidas oscilações, na velocidade da luz, no tecido espaço-tempo que iriam em direção a todo o Universo. Dessa forma, a produção das ondas gravitacionais seria uma consequência natural da aceleração desses corpos massivos.

Ainda que Albert Einstein tenha previsto as ondas gravitacionais, a tecnologia da época não era sensível o suficiente para detectá-las.

Como as ondas gravitacionais foram detectadas?

A detecção indireta das ondas gravitacionais ocorreu na década de 1970, quando a equipe do radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico, observou dois pulsares se orbitando e identificou que eles estavam se aproximando, para isso, esse sistema precisou irradiar energia através de ondas gravitacionais. Essa descoberta rendeu, em 1993, o Prêmio Nobel de Física aos físicos Joe Taylor (1941-) e Russell Hulse (1950-).

Já a detecção direta das ondas gravitacionais foi anunciada pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (Ligo - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) no dia 11 de fevereiro de 2016. Essa descoberta rendeu, em 2017, o Prêmio Nobel de Física aos físicos Kip Thorne (1940-), Rainer Weiss (1932-) e Barry Barish (1936-).

Ilustração de um espiral, representando as ondas gravitacionais, com dois pontos pretos no centro.
Imagem ilustrativa da colisão entre dois buracos negros.

Ela ocorreu por meio de detectores ultrassensíveis que encontraram o sinal de um par de buracos negros, de 36 e 29 massas solares, se fundindo a aproximadamente 1,2 bilhão de anos-luz da Terra.

À medida que esses buracos negros foram perdendo energia, eles se aproximavam e rotacionavam cada vez mais rápido, até que eventualmente colidiram, gerando um enorme evento astronômico e produzindo ondas gravitacionais.

Saiba mais: Como ocorre a dilatação do tempo?

Importância das ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais são de extrema importância para a ciência, pois nos permitem visualizar o Universo de uma nova pespectiva, já que o seu estudo e detecção contribuíram na comprovação de hipóteses formuladas sobre a origem e a natureza do Universo e na obtenção de informações a respeito dos fenômenos e eventos inobserváveis na ausência de luz, como colisões de buracos negros.

Qual a diferença entre as ondas mecânicas, eletromagnéticas e gravitacionais?

Esses três tipos de ondas apresentam características completamente diferentes umas das outras.

  • Ondas mecânicas: se propagam por meio da vibração das partículas da matéria, sendo assim, só conseguem se propagar em meios materiais (sólidos, líquidos ou gasosos). Alguns exemplos são as ondas marítmas e as ondas sonoras.
  • Ondas eletromagnéticas: retratam oscilações do campo eletromagnético (fenômeno caracterizado devido ao campo elétrico e o campo magnético variarem no tempo simultaneamente), assim, não necessitam de um de um meio material para se propagarem, portanto, conseguem atravessar o vácuo espacial. Alguns exemplos de ondas eletromagnéticas são os raios X e a luz solar.
  • Ondas gravitacionais: retratam oscilações que ocorrem no tecido espaço-tempo, sendo capazes de atravessar tudo.

Fontes

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de Física básica: Ótica, Relatividade, Física Quântica (vol. 4). Editora Blucher, 2015.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Ótica e Física Moderna. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

 

Por Pâmella Raphaella Melo
Professora de Física

Escritor do artigo
Escrito por: Pâmella Raphaella Melo Sou uma autora e professora que preza pela simplificação de conceitos físicos, transportando-os para o cotidiano dos estudantes e entusiastas. Sou formada em Licenciatura Plena em Física pela PUC- GO e atualmente curso Engenharia Ambiental e Sanitária pela UFG.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

MELO, Pâmella Raphaella. "Ondas gravitacionais"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-gravitacionais.htm. Acesso em 23 de maio de 2024.

De estudante para estudante


Artigos Relacionados


Albert Einstein

Acesse o artigo e conheça a trajetória de Albert Einstein, físico alemão que nasceu em 1879 e que trouxe grandes contribuições para a ciência no século XX.
Biografia

Buraco de minhoca

Você sabe o que são os buracos de minhoca? Clique neste link e conheça esses túneis hipotéticos capazes de conectar diferentes posições do espaço e do tempo.
Física

Buraco negro

Clique e saiba tudo sobre buracos negros. Entenda como se formam e quais são os elementos que os compõem. Veja também a primeira imagem já feita de um buraco negro.
Geografia

Classificação das ondas

Você sabe classificar uma onda? Para uma onda ser corretamente classificada, devemos considerar sua natureza, direção de propagação e direção de vibração. Existem ondas de natureza mecânica, eletromagnética e gravitacional, e elas podem propagar-se em até três direções do espaço.
Física

Dilatação do tempo

Você sabe o que é dilatação do tempo? Acesse e conheça esse fenômeno relativístico, descubra como funciona a dilatação do tempo e aprenda também como é possível calculá-la.
Física

Explicação científica para o buraco negro

Explicação científica para o buraco negro, radiação, Albert Einstein, morte das estrelas, energia, fusão nuclear, corpo espacial muito denso, massa, spin, carga elétrica.
Curiosidades

Fenômenos ondulatórios

Clique para saber tudo sobre fenômenos ondulatórios. Confira aqui sua definição, suas características, seus exemplos e também exercícios resolvidos sobre o assunto.
Física

Teoria da Relatividade Geral

Que tal saber mais sobre a Teoria da Relatividade Geral? Essa teoria, proposta por Einstein, é uma generalização da Teoria da Relatividade Restrita e leva em conta os referenciais não inerciais, ou seja, que apresentam aceleração. Com essa teoria, Einstein mostrou que grandes massas são capazes de deformar o espaço, curvando-o.
Física

Teoria da relatividade

Clique aqui e descubra o que é a teoria da relatividade. Conheça a teoria da relatividade restrita e a teoria da relatividade geral, seus postulados e aplicações.
Física