Londres — InkDesign News —
Pesquisadores das Universidades de Birmingham e Sussex anunciaram, nesta quinta-feira (3), o desenvolvimento de um novo conceito de detector de ondas gravitacionais em frequências milli-Hertz, capaz de revelar fenômenos astrofísicos e cosmológicos até então invisíveis aos instrumentos atuais.
O Contexto da Pesquisa
Até hoje, a detecção de ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo previstas por Einstein – esteve restrita a faixas de frequência específicas: altas frequências, observadas por interferômetros terrestres como LIGO e Virgo, e frequências ultra-baixas, analisadas por redes de temporização de pulsares. A chamada “faixa intermediária”, ou milli-Hertz, permanecia um ponto cego para a ciência, limitando nossa visão sobre sistemas binários de anãs brancas e fusões de buracos negros massivos, entre outros fenômenos.
Resultados e Metodologia
O estudo, publicado na revista Classical and Quantum Gravity, detalha um detector compacto que utiliza avanços em cavidades ópticas e relógios atômicos ópticos, tecnologias desenvolvidas originalmente para medições de tempo ultraestáveis. O sistema — composto por duas cavidades ópticas ortogonais e uma referência atômica de frequência — é capaz de captar alterações minúsculas na luz laser geradas pela passagem de ondas gravitacionais.
“By using technology matured in the context of optical atomic clocks, we can extend the reach of gravitational wave detection into a completely new frequency range with instruments that fit on a laboratory table. This opens the exciting possibility of building a global network of such detectors and searching for signals that would otherwise remain hidden for at least another decade.”
(“Ao utilizar tecnologia aprimorada no contexto de relógios atômicos ópticos, podemos expandir a detecção das ondas gravitacionais para uma nova faixa de frequência, usando instrumentos que cabem em uma bancada de laboratório. Isso abre a possibilidade empolgante de formar uma rede global desses detectores e procurar sinais que permaneceriam invisíveis por pelo menos mais uma década.”)— Vera Guarrera, pesquisadora, Universidade de Birmingham
Diferentemente dos grandes interferômetros, o novo conceito oferece imunidade relativa a ruídos sísmicos e de origem gravitacional local (“ruído Newtoniano”), além de permitir análise do tipo de polarização e direção das ondas detectadas.
Implicações e Próximos Passos
A faixa milli-Hertz é considerada estratégica para sondar eventos como fusões de buracos negros supermassivos e possíveis sinais da origem do universo, além de complementar observatórios de alta frequência como LIGO. Além disso, o artigo aponta que, integrados a redes globais de relógios, esses detectores podem alcançar frequências ainda menores.
“This detector allows us to test astrophysical models of binary systems in our galaxy, explore the mergers of massive black holes, and even search for stochastic backgrounds from the early universe. With this method, we have the tools to start probing these signals from the ground, opening the path for future space missions.”
(“Esse detector nos permite testar modelos astrofísicos de sistemas binários em nossa galáxia, explorar fusões de buracos negros massivos e até procurar fundos estocásticos do universo primitivo. Com esse método, estamos prontos para examinar esses sinais a partir do solo, abrindo caminho para futuras missões espaciais.”)— Xavier Calmet, professor, Universidade de Sussex
Enquanto missões espaciais como a LISA prometem maior sensibilidade na próxima década, o detector proposto surge como alternativa de baixo custo e implementação imediata para explorar o novo território.
A perspectiva de criação de uma rede global de detectores, aliada à integração com tecnologias já existentes, sugere que a próxima década poderá ser marcada por avanços inéditos na astrofísica gravitacional — e, possivelmente, no entendimento das origens do universo.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
