Os resultados não podiam ser mais animadores para a missão LISA Pathfinder, uma pequena sonda da ESA destinada ao teste de tecnologias para um futuro observatório espacial de ondas gravitacionais. O pequeno satélite pulverizou as melhores espectativas dos cientistas, demonstrando que um observatório baseado na sua tecnologia será capaz de detectar ondas gravitacionais provenientes da colisão de buracos negros super-maciços como os existentes nos centros de grandes galáxias. De facto, os dados mostram que a sonda consegue medir pequenas perturbações no campo gravitacional com uma precisão mais de 5 vezes superior aos requisitos de um tal observatório!
A LISA Pathfinder foi desenvolvida para testar tecnologia que poderá vir a ser utilizada na construção do primeiro observatório espacial de ondas gravitacionais.
Crédito: ESA.
No passado mês de Fevereiro, a equipa da experiência LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) anunciou a primeira detecção directa de ondas gravitacionais, um momento histórico que coincidiu, curiosamente, com a comemoração dos 100 anos da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, precisamente a teoria que prevê a existência destas ondas. O sinal GW150914, como foi designado, proveio da aproximação final e colisão de dois buracos negros, cada um com cerca de 30 massas solares, que faziam parte de um sistema sistema binário situado a cerca de mil milhões de anos-luz.
O observatório LISA (Laser Interferometer Space Antenna), baseado em tecnologia agora demonstrada pela LISA Pathfinder, permitirá observar ondas gravitacionais procedentes de colisões de buracos negros super-maciços, como os localizados nos centros das grandes galáxias. Este tipo de fenómeno emite ondas com frequências demasiado baixas para serem detectadas por observatórios terrestres como o LIGO e o VIRGO.
Fonte: NASA
A tecnologia agora testada pela LISA Pathfinder permitirá observar ondas gravitacionais com frequências mais baixas, produzidas durante a aproximação final e colisão de buracos negros super-maciços, milhões ou mesmo milhares de milhões de vezes mais maciços do que o Sol, que se podem encontrar nos centros de galáxias. A quantidade de energia libertada por estes processos é inimaginável e emitida quase em exclusivo sob a forma de ondas gravitacionais.
A precisão obtida pelos instrumentos da LISA Pathfinder na medição de perturbações no campo gravitacional (linha verde), comparados com os requisitos originais da missão e da missão alargada LISA, sua sucessora. O pequeno satélite passou todos os testes com distinção (ficou abaixo das duas linhas brancas para a maior parte das frequências).
Crédito: ESA.
A equipa da missão LISA Pathfinder descreve o aparato experimental e a análise dos dados num artigo publicado no número de hoje da revista Physical Review Letters. O núcleo da experiência consiste em dois cubos de ouro e platina, com 2 Kg, que estão sob a influência do campo gravitacional terrestre e são mantidos com acelerações relativas inferiores a 10 milionésimos de bilionésimo de 1g (1g é a aceleração sentida na superfície da Terra). Num observatório futuro vários destes cubos seriam posicionados em outras tantas naves em formação. Uma onda gravitacional com a frequência adequada atravessaria as naves provocando desvios nas acelerações dos cubos. A análise dos desvios e dos instantes em que ocorrem permitiria então determinar as características das ondas e as coordenadas de proveniência na esfera celeste.
(Fonte: ESA)
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