Un viitor detector de unde gravitaționale în spațiu ar putea dezvălui secretele universului

Un nou studiu a arătat că, în viitor, detectarea undelor gravitaționale din spațiu va permite identificarea de noi câmpuri fundamentale și poate arunca o nouă lumină asupra aspectelor obscure ale universului.

Profesorul Thomas Sotiriu de la Centrul de Gravitație de la Universitatea din Nottingham și Andrea Maselli, cercetător la GSSI și INFN, împreună cu cercetători de la SISSA și La Sapienza din Roma, au demonstrat precizia fără precedent cu care observațiile undelor gravitaționale cu interferometrul cu laser. Antena (LISA) va putea găsi noi câmpuri fundamentale.

În acest nou studiu, oamenii de știință sugerează că LISA, detectorul de unde gravitaționale din spațiu (GW) care se preconizează a fi lansat de Agenția Spațială Europeană (ESA) în 2037, va deschide noi oportunități pentru explorarea universului.

Profesorul Thomas Sotiriu, directorul Centrului de Gravitație Nottingham, explică: „Noi câmpuri fundamentale, și în special scalari, au fost propuse în diverse scenarii: ca o explicație pentru materia întunecată, ca cauză a expansiunii accelerate a universului sau ca manifestări cu energie scăzută ale unei descrieri consistente și complete a gravitației și a particulelor elementare. Am arătat acum că LISA oferă capabilități de detectare fără precedent pentru câmpurile scalare, iar acest lucru deschide oportunități interesante pentru testarea acestor scenarii.”

Interesant de asemenea:

• A fost publicat un catalog complet al undelor gravitaționale
• Astronomii au descoperit o galaxie îndepărtată folosind lentile gravitaționale

Observațiile obiectelor astrofizice cu câmpuri gravitaționale slabe și curbură mică a spațiului-timp nu au furnizat încă nicio dovadă a unor astfel de câmpuri. Cu toate acestea, există motive să ne așteptăm că abaterile de la relativitatea generală sau interacțiunea dintre gravitație și câmpurile noi vor fi mai vizibile la distorsiuni mari. Din acest motiv, detectarea undelor gravitaționale, care a deschis o nouă fereastră în regimul câmpului gravitațional puternic, este o oportunitate unică de a detecta aceste câmpuri.

Cercetătorii au dezvoltat o nouă abordare pentru modelarea semnalului și au efectuat pentru prima dată o evaluare riguroasă a capacității LISA de a detecta existența câmpurilor scalare asociate cu interacțiunea gravitațională. Este de remarcat faptul că această abordare depinde de teorie, deoarece nu depinde de originea încărcăturii în sine și nici de natura corpului mic. Analiza mai arată că o astfel de măsurare poate fi comparată cu limite puternice ale parametrilor teoretici care marchează abateri de la Teoria Generală a Relativității sau Modelul Standard.

LISA va fi dedicat detectării undelor gravitaționale folosind surse astrofizice, va lucra într-o constelație de trei sateliți care orbitează în jurul Soarelui la o distanță de milioane de kilometri unul de celălalt. LISA va observa undele gravitaționale emise la frecvență joasă într-o bandă inaccesibilă interferometrelor de la sol din cauza zgomotului ambiental. Spectrul vizibil de LISA va permite studierea unor noi familii de surse astrofizice diferite de cele observate de Fecioara si LIGO, deschizand o noua fereastra in evolutia obiectelor compacte in diverse medii ale Universului nostru.

Citeste si:

• A fost creat conceptul unui laser care va livra o navă spațială pe Marte în 45 de zile
• Soarele poate fi o sursă necunoscută de apă a Pământului