Na madrugada de quinta-feira, um foguete da Agência Espacial Européia explodiu em órbita carregando um satélite equipado com um laboratório de física que poderia ajudar a mudar a maneira como os astrônomos vasculham os céus. Se bem sucedida, a sonda LISA Pathfinder poderia ajudar os cientistas a desenvolver maneiras de detectar ondulações no espaço-tempo feitas por supernovas e a fusão de buracos negros.
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Como Albert Einstein previu na Teoria Geral da Relatividade, eventos extremamente energéticos como esses provavelmente produzem ondas gravitacionais que ondulam através do tecido do espaço-tempo. Atualmente, a maioria dos astrônomos examina objetos distantes no espaço detectando variações de radiação eletromagnética - como a luz visível ou a luz ultravioleta.
Mas como a radiação eletromagnética é distorcida por qualquer coisa que esteja em seu caminho, a observação direta de estrelas distantes, buracos negros, planetas e similares é um desafio.
No entanto, como as ondas gravitacionais passariam por qualquer coisa, detectá-las poderia dar aos cientistas uma ferramenta poderosa para estudar objetos e fenômenos no espaço que seriam impossíveis, Maddie Stone escreve para o Gizmodo .
"Ondas gravitacionais são a maneira mais direta de estudar a grande fração do universo que é escuro", conta Bill Weber, um cientista da Università di Trento que trabalhou no LISA Pathfinder. “Buracos negros, estrelas de nêutrons e outros objetos que não emitem luz soam exóticos, mas acredita-se que seja um destino bastante típico para estrelas no céu”.
O problema com a detecção de ondas gravitacionais é que elas são extremamente fracas. Estudá-los da Terra também tem seus próprios desafios especiais. O "ruído" gravitacional - tudo, desde o movimento dos oceanos e da atmosfera até as vibrações feitas pelos nossos carros - inunda o planeta, diz Weber a Stone. Mas quando o LISA Pathfinder chega ao seu destino a mais de 900.000 milhas de distância da Terra, o silêncio relativo pode dar aos cientistas as pistas que precisam para descobrir como encontrar essas ondas gravitacionais indescritíveis.
O único experimento que o LISA Pathfinder realizará é enganosamente simples. A sonda medirá e manterá uma distância de 15 polegadas entre dois pequenos blocos de ouro-platina em queda livre de gravidade zero. É equipado com um sistema de laser para detectar mudanças menores que a largura de um átomo. É como rastrear a distância entre o One World Trade Center em Nova York e o edifício Shard em Londres enquanto rastreia mudanças tão pequenas quanto uma fração da largura de um fio de cabelo, explica Jonathan Amos para a BBC.
Mas enquanto a sonda não detecta as próprias ondas gravitacionais, esta experiência pode demonstrar que é possível medir com precisão a distância entre dois objetos de teste com extrema precisão.
"Há toda uma série de física de pequenas medições de força que queremos investigar para que possamos nos voltar para a ESA e dizer: 'isso funciona, esses são os efeitos físicos que nos limitam e os estudamos quantitativamente'", Weber diz a Stone. “Se o LISA Pathfinder for bem sucedido, esse é um marco realmente importante.”
A sonda vai passar as próximas seis semanas viajando para uma órbita estável entre o sol e a Terra. Até março, os cientistas da ESA começarão a fazer medições para determinar os limites do laboratório, com a esperança de que ele abrirá caminho para uma missão de acompanhamento na década de 2030 para finalmente estudar as próprias ondas gravitacionais.
Nota do editor, 7 de dezembro de 2015: O título e o resumo desta história foram corrigidos para mostrar com mais precisão que a sonda LISA Pathfinder não mede diretamente as ondas gravitacionais, mas é uma tecnologia que pode ajudar os cientistas a estudar como a gravidade distorce o espaço-tempo.
Decolagem do Vega VV06 transportando o LISA Pathfinder em 3 de dezembro de 2015 do Espaçoporto da Europa, na Guiana Francesa. Via ESA - Stephane Corvaja, 2015
