Em janeiro de 2025, terá início a construção do primeiro observatório de ondas gravitacionais no espaço sideral. Este é um projeto da Agência Espacial Europeia (ESA) em colaboração com a NASA com um custo de mil milhões de euros.
O aparelho se chama Antena Espacial de Interferômetro Laser (LISA), composto por uma constelação de três naves que vão captar as ondas espaço-temporais que Albert Einstein previu há mais de 100 anos. Serão equipados com cubos de ouro e platina e tecnologia laser.
O lançamento dos três dispositivos está previsto para 2035, num foguete Ariane 6 , com o objetivo de “encontrar a última peça de um antigo enigma da física: a unificação das quatro forças fundamentais da natureza”, afirmam as agências envolvidas. que garantem que as descobertas estabelecerão as bases para uma nova disciplina científica: a cosmologia gravitacional.
A detecção de ondas gravitacionais marcou um divisor de águas para a física e a astronomia modernas, ao permitir a observação da colisão ou fusão de buracos negros e estrelas de nêutrons. A primeira descoberta foi feita em 2015; Desde então, mais de 100 foram confirmados, “além disso, há muitos outros que aguardam validação para publicação de resultados”, disse Miguel Alcubierre Moya, pesquisador do Instituto de Ciências Nucleares da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM).
Numa conferência no Instituto de Biotecnologia da UNAM, ele explicou que estes fenómenos espaciais foram previstos por Einstein em 1915 como parte da sua teoria da relatividade geral. O cientista alemão sugeriu então que se tratava de “perturbações na estrutura do espaço-tempo causadas por eventos cósmicos extremos”.
No entanto, como a teoria é complexa (requer conhecimento de matemática avançada para compreendê-la), e não havia meios experimentais para identificá-las diretamente, as ondas gravitacionais permaneceram em questão durante décadas e foram necessários cem anos até que fossem detectadas. Agora, eles serão estudados com um interferômetro (instrumento que mede sutilmente as mudanças nas ondas).
A primeira detecção direta foi feita pelo Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory (LIGO), localizado nos Estados Unidos, em 14 de setembro de 2015. Foi um evento, conhecido como GW150914, que marcou um marco na física e na astronomia ao validar o teste de Einstein. previsões.
Sobre o futuro das observações e novas experiências nesta área, Alcubierre Moya destacou que o projeto LISA “contribuirá para enriquecer o conhecimento do universo”, à semelhança dos detectores terrestres como o LIGO e o seu complemento Virgo (um observatório na Europa), que utilizam interferometria laser.
O LISA, em vez de estar na Terra, foi concebido como uma missão espacial com três satélites alinhados numa formação triangular, separados por aproximadamente 2,5 milhões de quilómetros. Ele estará localizado a 50 milhões de quilômetros do nosso planeta.
“As ondas gravitacionais são geradas durante eventos cósmicos de grande magnitude, como a fusão de buracos negros e estrelas de nêutrons. Mas, devido aos tempos e distâncias envolvidas, os seus efeitos são muito subtis e difusos na Terra. Estima-se que uma mudança gerada por uma onda desse tipo seja do tamanho de uma fração de um próton, ou seja, tão pequena que não pode ser observada na escala do dia a dia”, explicou.
Na década de 1960, o físico americano Joseph Weber decidiu detectá-los e construiu grandes cilindros de alumínio, com diâmetro de aproximadamente um metro e comprimento de cerca de um metro e meio. Esses cilindros foram projetados para serem extremamente sensíveis a vibrações.
Em 1969, ele relatou ter detectado sinais atribuíveis a ondas gravitacionais. Mas apesar do entusiasmo inicial, logo surgiram dúvidas e polêmicas. Outros tentaram replicar os resultados sem encontrar os mesmos sinais e acabaram atribuindo os resultados a outras fontes.
Embora o consenso científico não aceitasse os resultados de Weber, Alcubierre Moya considerou que o seu trabalho inspirou o desenvolvimento de tecnologias mais avançadas, como as utilizadas hoje pelo LIGO e Virgo.
Segundo artigo publicado por Diego Blas Temiño, pesquisador do Departamento de Física da Universidade Autônoma de Barcelona, o LISA tem a capacidade de detectar corpos astrofísicos, verificar ideias fundamentais sobre o espaço-tempo, avançar as propriedades da matéria escura ou mesmo medir a taxa de expansão do universo.
Ele acrescenta que, mesmo que dure pouco tempo, a missão “trará consigo novas informações sobre a existência e evolução de novas e surpreendentes configurações astrofísicas atualmente quase desconhecidas (especificamente, binários galácticos ou sistemas binários de buracos negros com massas bem acima da nossa). próprio), Sol) e tem um potencial sem precedentes para detectar nova física, especificamente, ondas gravitacionais do universo primordial, no coração do Big Bang.”
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