O universo pode "lembrar" as ondas gravitacionais muito tempo depois de terem passado.
Essa é a premissa de um artigo teórico publicado em 25 de abril na revista Physical Review D. Ondas gravitacionais, ondulações fracas no espaço e no tempo que a humanidade apenas nos últimos anos conseguiu detectar, tendem a passar muito rapidamente. Mas os autores do artigo mostraram que, depois que as ondas passam, elas podem deixar uma região ligeiramente alterada - deixando para trás uma espécie de memória de sua travessia.
Essas mudanças, que os pesquisadores denominaram "observáveis persistentes das ondas gravitacionais", seriam ainda mais fracas do que as próprias ondas gravitacionais, mas esses efeitos durariam mais tempo. Os objetos podem ficar ligeiramente deslocados. As posições das partículas que flutuam pelo espaço podem ser alteradas. Até o próprio tempo pode acabar um pouco fora de sincronia, rodando brevemente em diferentes velocidades em diferentes partes da Terra.
Essas mudanças seriam tão minúsculas que os cientistas mal seriam capazes de detectá-las. Os pesquisadores escreveram em seu artigo que o método mais simples para observar esses efeitos pode envolver duas pessoas "carregando pequenos detectores de ondas gravitacionais" - uma piada porque os detectores são muito grandes.
Mas existem maneiras pelas quais os pesquisadores podem detectar essas memórias. Aqui está o mais óbvio: procurar mudanças nos espelhos dos detectores de ondas gravitacionais existentes.
No momento, os cientistas podem detectar ondas gravitacionais construindo observatórios que disparam raios laser muito estáticos e estáveis por longas distâncias. Quando os raios oscilam levemente, é um sinal de que uma onda gravitacional passou. Ao estudar as manobras, os físicos podem medir as ondas. A primeira detecção foi em 2015 e, desde então, a tecnologia melhorou tanto que os observatórios detectam ondas gravitacionais tão frequentemente quanto uma vez por semana.
Essas ondas se originam de eventos maciços, como quando buracos negros e estrelas de nêutrons colidem muito longe no espaço. Quando chegam à Terra, porém, as ondas são quase imperceptíveis. Seus efeitos a longo prazo são ainda menos evidentes.
Mas os espelhos nos detectores são medidos constantemente de maneira tão precisa que, com o tempo, as mudanças causadas pelas ondas gravitacionais podem se tornar tão intensas que os pesquisadores serão capazes de identificá-las. Os pesquisadores criaram um modelo matemático que prevê quanto os espelhos devem mudar ao longo do tempo a cada onda que passa.
Os outros métodos que os humanos podem usar para detectar esses efeitos a longo prazo envolvem relógios atômicos e partículas giratórias.
Dois relógios atômicos distanciados um do outro experimentariam uma onda gravitacional de maneira diferente, incluindo seus efeitos de dilatação do tempo: como o tempo seria mais lento para um relógio que para o outro, diferenças sutis em suas leituras após a passagem de uma onda podem revelar uma memória de a onda no universo local.
Finalmente, uma pequena partícula giratória pode mudar seu comportamento antes e depois da passagem de uma onda. Suspenda-o em uma câmara em um laboratório e meça sua taxa e direção de rotação; depois meça novamente depois que uma onda passar. A diferença no comportamento da partícula revelaria outro tipo de memória da onda.
Este artigo teórico, no mínimo, fornece aos cientistas uma nova maneira intrigante de analisar experimentos de construção para estudar ondas gravitacionais.
