A fusão de buracos negros gera ondas gravitacionais. Essas ondulações no espaço-tempo podem ser usadas para revelar dimensões ocultas. Crédito:© Simulating eXtreme Spacetimes (SXS)
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein / AEI) em Potsdam descobriram que as dimensões ocultas - conforme previsto pela teoria das cordas - podem influenciar as ondas gravitacionais. Em um artigo publicado recentemente, eles estudam as consequências de dimensões extras nessas ondulações no espaço-tempo, e prever se seus efeitos poderiam ser detectados.
A primeira detecção do LIGO de ondas gravitacionais de um buraco negro binário em setembro de 2015 abriu uma nova janela para o universo. Agora parece que, com essa nova ferramenta de observação, os físicos não podem apenas rastrear buracos negros e outros objetos astrofísicos exóticos, mas também entender a própria gravidade. "Comparado com as outras forças fundamentais como, por exemplo. eletromagnetismo, a gravidade é extremamente fraca, "explica o Dr. David Andriot, um dos autores do estudo. A razão para essa fraqueza pode ser que a gravidade interage com mais do que as três dimensões no espaço e uma dimensão no tempo que fazem parte de nossa experiência cotidiana.
Dimensões extras
Dimensões extras que estão ocultas porque são muito pequenas são uma parte indispensável da teoria das cordas - uma das candidatas promissoras para uma teoria da gravidade quântica. Uma teoria da gravidade quântica, unificando a mecânica quântica e a relatividade geral, é procurado a fim de entender o que acontece quando massas muito grandes a distâncias muito pequenas estão envolvidas, por exemplo. dentro de um buraco negro ou no Big Bang.
"Os físicos têm procurado dimensões extras no Grande Colisor de Hádrons do CERN, mas até agora essa pesquisa não produziu resultados, "diz o Dr. Gustavo Lucena Gómez, o segundo autor do artigo. "Mas os detectores de ondas gravitacionais podem ser capazes de fornecer evidências experimentais."
Os pesquisadores descobriram que as dimensões extras deveriam ter dois efeitos diferentes nas ondas gravitacionais:elas modificariam as ondas gravitacionais "padrão" e causariam ondas adicionais em altas frequências acima de 1000 Hz. Contudo, a observação deste último é improvável, uma vez que os detectores de ondas gravitacionais existentes no solo não são sensíveis o suficiente em altas frequências.
Por outro lado, o efeito de que dimensões extras podem fazer a diferença em como as ondas gravitacionais "padrão" se estendem e encolhem o espaço-tempo pode ser mais fácil de detectar usando mais de um detector. Como o detector de Virgem se unirá aos dois detectores LIGO para a próxima execução de observação, isso pode acontecer após o final de 2018 / início de 2019.