Gravitação brasileira

Há exatos 60 anos a Fundação de Pesquisa Gravitacional, nos Estados Unidos, premia autores de artigos científicos considerados importantes sobre temas relacionados à gravidade e à gravitação. Mas em nenhuma edição do prêmio os brasileiros estiveram tão presentes quanto na deste ano, tendo levado um segundo lugar e sete menções honrosas.

Antena esférica de ondas gravitacionais e detalhes do seu cabeamento, que envia e recebe o sinal do sensor/transdutor através de pequenas antenas sintonizadas na frequência de micro-ondas.[Imagem: INPE]

O prêmio já foi concedido a cientistas como Stephen Hawking, da Universidade de Cambridge (Inglaterra), Roger Penrose, da Universidade de Oxford (Inglaterra), e George Smoot, da Universidade da Califórnia em Berkeley (Estados Unidos), que em 2006 ganharia também o Nobel de Física.

Densidade do vácuo

Na edição de 2009, Saulo Carneiro, da Universidade Federal da Bahia e da Universidade Queen Mary de Londres (Inglaterra), ficou com o segundo lugar do prêmio, com o artigo On vacuum density, the initial singularity and dark energy.

Odylio Aguiar, do lnstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), coordenador do Projeto Temático Nova física no espaço: ondas gravitacionais, recebeu menção honrosa pelo artigo Broadband resonant mass gravitational wave detection, do qual é o primeiro autor.

O mesmo artigo rendeu menções honrosas também a Guilherme Pimentel, da Universidade de Princeton (Estados Unidos) e do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), Joaquim Barroso, do Inpe, e Rubens Marinho Jr., do ITA.

Orfeu Bertolami, do Instituto Superior Técnico, de Portugal - país onde o brasileiro vive desde 1989 -, ganhou menção honrosa pelo artigo The cosmological constant problem: a user's guide. Ivano Damião Soares e Rodrigo Maier, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), ganharam menção com o texto An answer to the main black hole pathology: forming nonsingular black holes from dust collapse.

À espera de um bom aluno

"É um prêmio muito tradicional e o feito do professor Saulo Carneiro é muito importante. O fato de termos tantos brasileiros recebendo menções honrosas é bastante significativo e demonstra algo que já percebíamos: a produção científica brasileira está crescendo muito na área de gravitação e gravidade", disse à Agência FAPESP.

Segundo Aguiar, o artigo submetido por seu grupo, que rendeu as quatro menções honrosas, surgiu a partir de uma idéia do australiano Michael Tobar - o único autor não brasileiro do artigo - e foi desenvolvido na dissertação de mestrado de Pimentel.

"A ideia surgiu há cerca de três anos, mas estávamos esperando um bom aluno que pudesse explorá-la. Guilherme, um aluno brilhante que agora está fazendo o doutorado em Princeton, conseguiu torná-la realidade", afirmou.

Detector de ondas gravitacionais

De acordo com o professor, o trabalho está relacionado ao detector de ondas gravitacionais brasileiro: o detector Mario Schenberg, localizado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP). Segundo ele, o detector já entrou em operação, embora ainda não obtenha dados científicos.

"Esse trabalho busca fazer com que o detector seja competitivo em relação aos interferômetros laser, que têm banda mais larga. O detector, embora tenha banda mais reduzida, é mais barato e seria capaz de determinar a direção e a polarização da onda - isto é, a maneira como a onda deforma o espaço-tempo", explicou.

Enquanto a banda dos interferômetros varia entre limites mínimos de 10 a 50 hertz e máximos de 1 a 2 quilohertz - dependendo do equipamento -, o detector possui uma banda mais estreita, que varia apenas 50 hertz.

"Nossa proposta tem o objetivo de modificar isso. Com uma troca do sensor, o detector brasileiro seria capacitado a ter uma banda que iria de 2 quilohertz a 10 quilohertz, tornando-se competitivo com os interferômetros sem perder a capacidade de determinar a direção e a polarização da onda", disse.

O Projeto Temático, segundo Aguiar, apoia o aperfeiçoamento do detector brasileiro. "Para isso tentamos atingir temperaturas menores e sensores melhores, para que possamos chegar à sensibilidade projetada", disse.

Amplitude das ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais têm amplitude um milhão de vezes menor que o diâmetro de um próton. "Como a onda chega à Terra com amplitude muito pequena, é um imenso problema tecnológico detectá-la e passar a captá-la com regularidade para fazer observações. Mas, se isso for feito, abriremos uma nova janela para o Universo, descrevendo fenômenos que não emitem ondas eletromagnéticas suficientemente significativas para serem observadas", disse.

Por ser tão minúscula, a onda em si não pode ser medida. Por conta disso, experimentos como o feito na USP tentam detectar alterações da energia interna de corpos massivos a baixíssimas temperaturas confinados em um sistema no laboratório.

"Medimos o efeito provocado pela emissão da onda. O que conseguimos é uma prova indireta de sua presença, demonstrando que a energia e o momento angular do sistema estão sofrendo perdas", disse.