Un gruppo di ricercatori europei ha suggerito che l'orbita della Luna potrebbe essere usata come un gigantesco rivelatore di onde gravitazionali, pulsazioni nel tessuto stesso dello spazio-tempo. Queste onde, molto più piccole di quelle che i rivelatori esistenti possono captare, provengono dall'universo primordiale.
Eventi cosmici che coinvolgono enormi masse, come le collisioni tra buchi neri, possono rilasciare così tanta energia da distorcere fisicamente il continuum spazio-temporale, causando increspature note come onde gravitazionali.
Sebbene questo fenomeno sia stato previsto per la prima volta da Albert Einstein più di un secolo fa, le onde gravitazionali non sono state rilevate direttamente fino al 2015.
Per rilevare le onde gravitazionali, oggetti come LIGO e Virgo sparano raggi laser attraverso tunnel lunghi 4 km e aspettano che deviano.
Il ragionamento è che, dopo aver ridotto altre influenze ambientali, qualsiasi piccolo cambiamento in questo raggio laser indica che è stato influenzato da un'onda gravitazionale, distorcendo letteralmente la realtà. Questa distorsione può essere appena un millesimo della larghezza di un protone, ma questi strumenti sensibili possono rilevarla.
Decine di rilevamenti sono stati effettuati nel corso degli anni, ma la tecnologia attuale può captare segnali solo entro determinate frequenze.
In un nuovo studio, scienziati dell'UAB e dell'IFAE in Spagna e dell'University College di Londra hanno proposto un nuovo modo per rilevare le onde gravitazionali a frequenze molto più basse utilizzando l'orbita della Luna attorno alla Terra.
Gli astronauti dell'Apollo hanno lasciato specchi sulla superficie della Luna e gli osservatori qui sulla Terra puntano costantemente i laser su di essi e misurano come si riflettono.
Ciò consente agli scienziati di tracciare la distanza della Luna dalla Terra entro 1 cm. In un certo senso, questa è una versione molto più grande dei rilevatori di onde gravitazionali esistenti, ma dove i laser LIGO percorrono solo 4 km, la distanza media dalla Luna è 384.400 km.
L'accuratezza delle nostre misurazioni sulla Luna, la distanza aggiuntiva e il fatto che la Luna impiega 28 giorni per orbitare attorno alla Terra rendono questo metodo particolarmente sensibile al rilevamento delle onde gravitazionali nell'intervallo dei microhertz.
Tali frequenze sono al di là delle capacità dei rivelatori esistenti, ma sono di particolare interesse per gli scienziati.
Si pensa che le onde gravitazionali a microhertz provengano dall'universo primordiale mentre subisce transizioni tra fasi ad alta energia. Trovare e decifrare queste onde può rivelare un'enorme quantità di nuove informazioni su un periodo difficile da studiare nella storia dell'universo.
Questa non è la prima volta che la Luna è stata considerata per un ruolo nel rilevamento delle onde gravitazionali. L'anno scorso, un altro team di scienziati ha suggerito che la superficie lunare potrebbe essere un luogo ideale per un oggetto futuro grazie al suo isolamento dal rumore di fondo.
Tuttavia, il principale vantaggio della nuova proposta è che non richiede affatto la costruzione di una nuova struttura: le tecnologie esistenti possono essere semplicemente riproposte.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.
2022-03-18 20:23:25
Autore: Vitalii Babkin