A teoria geral da relatividade de Albert Einstein, proposta em 1915, revolucionou nossa compreensão da gravidade, descrevendo como a massa curva o tecido do espaço-tempo. Embora essa teoria tenha resistido ao teste do tempo, os físicos acreditam que explorar as teorias da gravidade quântica pode ser a chave para desvendar os mistérios mais profundos do nosso universo.
Uma área de interesse na busca por assinaturas de gravidade quântica é a colisão e fusão de buracos negros. Os buracos negros são objetos incrivelmente densos que deformam o espaço-tempo, fazendo com que os objetos que caem neles sejam esticados como espaguete. Quando dois buracos negros se fundem, eles criam ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais, que podem ser detectadas por observatórios como o LIGO.
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O LIGO, financiado pela National Science Foundation e administrado pela Caltech e pelo MIT, detecta ondas gravitacionais de fusões de buracos negros desde 2015. Essas observações confirmaram continuamente a teoria geral da relatividade de Einstein.
Agora, dois novos artigos de pesquisadores do Caltech propõem métodos inovadores para submeter a relatividade geral a testes ainda mais rigorosos. Ao examinar as estruturas dos buracos negros e as ondas gravitacionais que eles produzem, os cientistas pretendem detectar possíveis desvios da relatividade geral que possam indicar a presença da gravidade quântica.
Os buracos negros são os objetos mais densos do universo.Fonte: Getty Images
O primeiro artigo, co-liderado por Dongjun Li e Pratik Wagle, apresenta uma nova equação para descrever a fase de anelamento dos buracos negros dentro da estrutura de certas teorias da gravidade quântica, além do que a relatividade geral prevê.
A equação se baseia no trabalho de Saul Teukolsky, professor da Caltech, que desenvolveu uma equação complexa há meio século para estudar a propagação de ondulações no espaço-tempo em torno de buracos negros.
O segundo artigo, liderado por Sizheng Ma, apresenta uma nova abordagem de análise de dados usando filtros para remover recursos previstos pela relatividade geral no anel do buraco negro. Isso permite a identificação de assinaturas sutis que podem indicar desvios da relatividade geral.
A combinação da pesquisa de Dongjun Li e Sizheng Ma fortalece a capacidade da comunidade científica de investigar a gravidade e a natureza fundamental do nosso universo.
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