What are gravitational waves? - Amber L. Stuver

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

At about six o'clock in the morning on September 14, 2015,

Por volta das seis da manhã, a 14 de setembro de 2015,

scientists witnessed something no human had ever seen:

cientistas assistiram a uma coisa que os seres humanos nunca tinham visto:

two black holes colliding.

a colisão de dois buracos negros.

Both about 30 times as massive as our Sun,

Ambos tinham uma massa 30 vezes superior à do Sol,

they had been orbiting each other for millions of years.

e tinham andado na órbita um do outro durante milhões de anos.

As they got closer together,

À medida que se aproximavam,

they circled each other faster and faster.

andavam cada vez mais depressa.

Finally, they collided and merged into a single, even bigger, black hole.

Por fim, colidiram e fundiram-se num só buraco negro, ainda maior.

A fraction of a second before their crash,

Uma fração de segundo antes dessa colisão,

they sent a vibration across the universe at the speed of light.

enviaram uma vibração pelo universo à velocidade da luz.

And on Earth, billions of years later,

Na Terra, milhares de milhões de anos depois,

a detector called the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,

um detetor chamado Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferómetro Laser,

or LIGO for short,

abreviadamente LIGO,

picked it up.

captou essa vibração

The signal only lasted a fifth of a second

O sinal só durou um quinto de um segundo

and was the detector's first observation of gravitational waves.

e foi a primeira vez que o detetor observou ondas gravitacionais.

What are these ripples in space?

O que são essas ondulações no espaço?

The answer starts with gravity,

A resposta começa com a gravidade,

the force that pulls any two objects together.

a força que atrai dois objetos um para o outro.

That's the case for everything In the observable universe.

É o que sucede com tudo o que observamos no universo.

You're pulling on the Earth, the Moon, the Sun, and every single star,

Somos atraídos pela Terra, atraímos a Lua, o Sol e todas as estrelas,

and they're pulling on you.

e eles atraem a Terra.

The more mass something has, the stronger its gravitational pull.

Quanto maior é a massa, mais forte é a sua atração gravitacional.

The farther away the object, the lower its pull.

Quanto mais distante está o objeto, menor é essa atração.

If every mass has an effect on every other mass in the universe,

Se todas as massas exercem efeito sobre qualquer outra massa do universo,

no matter how small,

por mais pequena que seja,

then changes in gravity can tell us about what those objects are doing.

então as mudanças de gravidade

podem informar-nos o que estão a fazer esses objetos.

Fluctuations in the gravity coming from the universe

As flutuações na gravidade que provêm do universo

are called gravitational waves.

chamam-se ondas gravitacionais.

Gravitational waves move out from what caused them,

As ondas gravitacionais afastam-se daquilo que as provocou,

like ripples on a pond,

como a ondulação numa lagoa,

getting smaller as they travel farther from their center.

que vai ficando mais fraca à medida que se afasta do centro.

But what are they ripples on?

Mas sobre o quê se propagam essas ondas?

When Einstein devised his Theory of Relativity,

Quando Einstein formulou a Teoria da Relatividade,

he imagined gravity as a curve in a surface called space-time.

imaginou a gravidade como uma curva numa superfície chamada espaço-tempo.

A mass in space creates a depression in space-time,

Uma massa no espaço cria uma depressão no espaço-tempo

and a ball rolling across a depression will curve

e uma bola a rolar sobre essa depressão

fará uma curva, como se fosse atraída para a outra massa.

like it's being attracted to the other mass.

The bigger the mass,

Quanto maior for a massa,

the deeper the depression and the stronger the gravity.

mais profunda será a depressão e mais forte será a gravidade.

When the mass making the depression moves, that sends out ripples in space-time.

Quando a massa que cria a depressão se move,

geram-se ondas pelo espaço-tempo.

These are gravitationl waves.

São as ondas gravitacionais.

What would a gravitational wave feel like?

Qual seria o efeito de uma onda gravitacional sobre nós?

If our bodies were sensitive enough to detect them,

Se o nosso corpo tivesse suficiente sensibilidade,

we'd feel like we were being stretched sideways

sentiríamos que estávamos a ser esticados para os lados

while being compressed vertically.

e a ser comprimidos na vertical.

And in the next instant,

No instante seguinte,

stretched up and down while being compressed horizontally,

esticados na vertical e comprimidos na horizontal,

sideways,

para os lados, e depois para cima e para baixo.

then up and down.

This back and forth would happen over and over

Esta alternância repetir-se-ia vezes sem conta

as the gravitational wave passed right through you.

enquanto a onda gravitacional nos atravessasse.

But this happens on such a minute scale that we can't feel any of it.

Mas isto passa-se numa escala tão ínfima que não sentimos nenhum efeito.

So we've built detectors that can feel it for us.

Por isso, construímos detetores que a podem detetar.

That's what the LIGO detectors do.

É o que fazem os detetores LIGO.

And they're not the only ones.

Mas não são só eles.

There are gravitational wave detectors spread across the world.

Há detetores de ondas gravitacionais espalhados por todo o mundo.

These L-shaped instruments have long arms,

Estes instrumentos em forma de L têm uns braços compridos

whose exact length is measured with lasers.

cujo comprimento rigoroso é medido por lasers.

Se o comprimento se altera, poderá ser porque as ondas gravitacionais

If the length changes, it could be because gravitational waves are stretching

estão a esticar e a comprimir os braços.

and compressing the arms.

Once the detectors feel a gravitational wave,

Quando os detetores sentem uma onda gravitacional,

scientists can extract information about the wave's source.

os cientistas podem extrair informações sobre as origens da onda.

In a way, detectors like LIGO are big gravitational wave radios.

De certa forma, os detetores como o LIGO

são grandes rádios de ondas gravitacionais.

As ondas de rádio viajam à nossa volta, mas nós não as sentimos

Radio waves are traveling all around you, but you can't feel them

or hear the music they carry.

nem ouvimos a música que contêm.

It takes the right kind of detector to extract the music.

É preciso o tipo certo de detetor para extrair essa música.

LIGO detects a gravitational wave signal,

O LIGO deteta o sinal duma onda gravitacional

which scientists then study for data about the object that generated it.

que os cientistas depois estudam

para obterem informações sobre o objeto que a gerou.

They can derive information, like its mass and the shape of its orbit.

Podem deduzir informações, como a sua massa e a forma da sua órbita.

We can also hear gravitational waves by playing their signals through speakers,

Também podemos ouvir as ondas gravitacionais

reproduzindo os sinais em altifalantes,

just like the music a radio extracts from radio waves.

tal como a música que um rádio extrai das ondas de rádio.

So those two black holes colliding sounds like this.

A colisão destes dois buracos negros produziu sons deste tipo.

Scientists call this slide whistle-like noise a chirp,

Os cientistas chamam "chirp" a este som tipo flauta

and it's the signature of any two objects orbiting into each other.

e é a assinatura de quaisquer dois objetos que orbitam entre si.

The black hole collision was just one example

A colisão dos buracos negros é apenas um exemplo

do que as ondas gravitacionais nos podem contar.

of what gravitational waves can tell us.

Other high-energy astronomical events will leave gravitational echoes, too.

Outros acontecimentos astronómicos e alta energia

também deixarão ecos gravitacionais:

The collapse of a star before it explodes in a supernova,

o colapso duma estrela antes de ela explodir numa supernova,

or a very dense neutron stars colliding.

ou a colisão de estrelas de grande densidade em neutrões.

Every time we create a new tool to look at space,

Sempre que criamos um novo instrumento para observar o espaço,

we discover something we didn't expect,

descobrimos qualquer coisa que não esperávamos,

something that might revolutionize our understanding of the universe.

qualquer coisa que pode revolucionar a nossa compreensão do universo.

LIGO's no different.

O LIGO não é exceção.

In the short time it's been on,

No curto espaço de tempo que tem funcionado,

LIGO's already revealed surprises,

o LIGO já revelou surpresas

como o facto de os buracos negros colidirem mais vezes do que julgávamos.

like that black holes collide more often than we ever expected.

It's impossible to say, but exciting to imagine,

É impossível prever, mas é entusiasmante imaginar

what revelations may now be propagating across space

que revelações podem estar a propagar-se pelo espaço

towards our tiny blue planet and its new way of perceiving the universe.

até chegarem ao nosso minúsculo planeta azul

e serem detetadas por esta nova forma de observar o universo.