Este detector de ondas gravitacionais na Lua poderia fazer grandes descobertas


As próximas décadas podem trazer um avanço incrível para a astronomia, tanto graças à próxima geração de telescópios, quanto devido ao iminente retorno da humanidade na Lua. Em ambas as frentes, as ondas gravitacionais podem desempenhar um papel de protagonista, principalmente se a proposta de construir um observatório na Lua for levada adiante.

Já existem alguns projetos para a construção de grandes telescópios na Lua, alguns deles com financiamento da NASA. Na maioria dos casos, a ideia é aproveitar as enormes crateras lunares que já oferecem o formato adequado para a instalação de pratos refletores. Isso favorece uma categoria específica de observatório: o dos radiotelescópios. É que ondas de rádio podem ser enormes, então quanto maior o prato refletor, melhor.

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Detectores de ondas gravitacionais também poderiam tirar muita vantagem da Lua, mas por outros motivos. Experimentos atuais como o LIGO e Virgo já conseguiram detectar ondulações incríveis causadas pela colisão de objetos extremos, como estrelas nêutrons e buracos negros, mas estão sujeitos a ruídos sísmicos. Isso significa que qualquer oscilação causada por objetos, terremotos ou relâmpagos em nosso planeta atrapalha a coleta dos dados que os cientistas querem.

Isso não ocorreria em um detector construído na Lua, que oferece um vácuo quase perfeito. Embora existam os chamados “moonquakes” (equivalente a terremotos, só que na Lua), o astrofísico de Vanderbilt Karan Jani, autor de uma série de estudos sobre um possível detector de ondas gravitacionais na superfície lunar, afirma que eles não são fortes o suficiente para atrapalhar a coleta de dados.

O pesquisador batizou seu projeto de Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology (GLOC). Ele Aproveita o ambiente tranquilo da Lua e sua órbita geocêntrica, que forneceria uma “visão” sem precedentes de nosso universo. O instrumento seria um grande detector de fusões de buracos negros, estrelas de neurônios e poderia ser útil na busca por partículas da matéria escura.

Simulação que ilustra como as ondas gravitacionais se espalham devido à interação de dois buracos negros que orbitam entre si (Imagem: Reprodução/ESA–C.Carreau)

De acordo com Jani, o observatório lunar poderia abranger quase 70% de todo o universo observável. “Nos próximos anos, esperamos desenvolver uma missão de descoberta na Lua para testar as tecnologias do GLOC”, disse Jani. “Ao contrário das missões espaciais que duram apenas alguns anos, o grande benefício de investimento do GLOC é que ele estabelece uma base permanente na Lua, de onde podemos estudar o universo por gerações, literalmente todo este século”.

O conceito do GLOC utiliza a tecnologia de interferometria, ou seja, propõe vários pequenos detectores, em vez de usar grandes crateras para construção de um grande prato. O motivo disso é simples: ondas gravitacionais são muito mais sutis que ondas de rádio. Elas viajam milhões, ou até mesmo bilhões de anos-luz antes de chegar até nós, e quando chegam já estão muito fracas. Com um interferômetros, a sobreposição de dados de pequenos sensores afastados uns dos outros resulta em maior resolução.

Além da detecção de colisões cataclísmicas de objetos massivos já conhecidos pela ciência, Jani também espera que o GLOC consiga encontrar a “arca perdida” da astrofísica — buracos negros de massa intermediária. Trata-se de objetos maiores que qualquer buraco negro de massa estelar, mas bem menores que os supermassivos que há nos centros das galáxias. Na teoria, buracos negros de massa intermediária deveriam existir, mas nenhum foi encontrado até agora. Se o GLOC puder detectar um deles, será uma descoberta aguardada por muitos cientistas.

Fonte: EurekAlert

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