Quando as primeiras ondas gravitacionais foram detectadas a partir de observatórios na Terra, um novo capítulo da astronomia se iniciou, revelando mais informações sobre objetos misteriosos como os buracos negros e estrelas de nêutrons. No futuro, um observatório gravitacional, o LISA, será enviado para o espaço, mas entre a Terra e o cosmos, a Lua também pode ser um bom lugar para receber um novo detector.
No novo estudo publicado na revista Philosophical Transactions Of The Royal Society, os pesquisadores discorreram sobre as possibilidades de detectores de ondas gravitacionais serem construídos na Lua. Os cientistas apresentaram três opções, até mesmo uma que inclui transformar o próprio satélite em um detector.
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Atualmente, os detectores de ondas gravitacionais construídos na Terra podem detectar faixas de ondulação de 1 a 100 Hertz. Acredita-se que os da Lua poderão observar vibrações na faixa dos deciHertz, o que possibilitará observar as ondas produzidas pela fusão de estrelas de nêutrons meses, ou até anos, antes da colisão acontecer. Além disso, sistemas binários de buracos negros massivos também poderiam ser mais facilmente detectados.
Na pesquisa as possibilidades investigadas pelos pesquisadores são:
- A construção de um detector, como o Ligo e o Virgo da Terra, na Lua;
- A utilização de sismômetros ultrasensíveis para medir a deformação do satélite enquanto uma onda gravitacional passa por ele;
- E ao invés de sismógrafos, a utilização de lasers e espelhos para medir as deformações.
Possibilidades de detectar ondas gravitacionais
A primeira possibilidade visa contornar um problema que as detecções de ondas gravitacionais na Terra enfrentam. Os detectores terrestres possuem formato de L e um feixe de luz passa por cada um dos braços. Em condições normais, eles levam o mesmo tempo para percorrer ambos os lados, mas quando ondas gravitacionais passam, os feixes acabam enfrentando deformações que podem ser detectadas.
Para garantir maior precisão, os detectores utilizam superatenuadores, que podem reduzir em um trilhão de vezes o tremor do planeta. No entanto, a Lua, mesmo com os terremotos lunares, ainda é o lugar mais sismicamente silencioso do Sistema Solar, o que garantiria ainda mais precisão.
Nas outras duas possibilidades, os detectores iriam medir as vibrações da Lua quando uma onda gravitacional passasse por ela, seja através de espelhos e lasers, ou sismógrafos.
A onda gravitacional viria… de muito longe, como o universo primitivo. [I] chegaria à Lua e faria com que ela vibrasse como um sino. Então, essencialmente, você pode colocar sensores na superfície da Lua para medir suas deformações ou vibrações.
Jan Harms, principal autor do estudo, em resposta ao IFLScience
O grande problema de usar a Lua como um local para a construção de futuros detectores é que as tecnologias ainda não possibilitam isso. Existem desafios em todas as possibilidades, como o resfriamento dos detectores de ondas gravitacionais e o desenvolvimento de sismógrafos e sistemas de lasers de alta precisão.
No entanto, os pesquisadores acreditam que esses desafios podem ser superados, mesmo que isso demore um pouco.
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