Um grupo de pesquisadores europeus sugeriu que a órbita da Lua poderia ser usada como um detector gigante de ondas gravitacionais - pulsações no próprio tecido do espaço-tempo. Essas ondas, muito menores do que os detectores existentes podem captar, vêm do início do universo.
Eventos cósmicos envolvendo enormes massas, como colisões entre buracos negros, podem liberar tanta energia que distorcem fisicamente o contínuo espaço-tempo, causando ondulações conhecidas como ondas gravitacionais.
Embora esse fenômeno tenha sido previsto pela primeira vez por Albert Einstein há mais de um século, as ondas gravitacionais não foram detectadas diretamente até 2015.
Para detectar ondas gravitacionais, objetos como LIGO e Virgo disparam feixes de laser através de túneis de 4 km de comprimento e esperam que eles se desviem.
O raciocínio é que, após reduzir outras influências ambientais, qualquer pequena mudança nesse feixe de laser indica que ele foi afetado por uma onda gravitacional, literalmente distorcendo a realidade. Essa distorção pode ser tão pequena quanto um milésimo da largura de um próton, mas esses instrumentos sensíveis podem detectá-la.
Dezenas de detecções foram feitas ao longo dos anos, mas a tecnologia atual só consegue captar sinais dentro de certas frequências.
Em um novo estudo, cientistas da UAB e IFAE na Espanha e da University College London propuseram uma nova maneira de detectar ondas gravitacionais em frequências muito mais baixas usando a órbita da Lua ao redor da Terra.
Os astronautas da Apollo deixaram espelhos na superfície da Lua, e os observatórios aqui na Terra estão constantemente apontando lasers para eles e medindo como eles refletem.
Isso permite que os cientistas rastreiem a distância da Lua da Terra até 1 cm. De certa forma, esta é uma versão muito maior dos detectores de ondas gravitacionais existentes, mas onde os lasers LIGO viajam apenas 4 km, a distância média até a Lua é de 384.400 km.
A precisão de nossas medições à Lua, a distância adicional e o fato de a Lua levar 28 dias para orbitar a Terra tornam esse método especialmente sensível à detecção de ondas gravitacionais na faixa de microhertz.
Essas frequências estão além das capacidades dos detectores existentes, mas são de interesse particular para os cientistas.
Acredita-se que as ondas gravitacionais de microhertz tenham vindo do universo inicial, uma vez que passa por transições entre fases de alta energia. Encontrar e decifrar essas ondas pode revelar uma enorme quantidade de novas informações sobre um período difícil de estudar na história do universo.
Esta não é a primeira vez que a Lua é considerada para um papel na detecção de ondas gravitacionais. No ano passado, outra equipe de cientistas sugeriu que a superfície lunar poderia ser um local ideal para um futuro objeto devido ao seu isolamento do ruído de fundo.
No entanto, a principal vantagem da nova proposta é que ela não exige a construção de uma nova instalação - as tecnologias existentes podem simplesmente ser reaproveitadas.
O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.
2022-03-18 20:23:25
Autor: Vitalii Babkin