Znanstvenici žele pucati laserima po Mjesecu

Tim europskih istraživača iz Sveučilišta UABu Barceloni, University Collegea u Londonu i Instituta za energetsku fiziku Barcelone IFAE, sugeriraju da se orbita Mjeseca može koristiti kao ogromni detektor gravitacijskih valova u samom "tkanju" prostor-vremena svemira. Ti valovi koji su znatno manji od onih koje mogu uhvatiti postojeći detektori, mogli bi potjecati od ranog svemira.

Kozmički događaji koji uključuju ogromne mase, kao što su sudari između crnih rupa, mogu osloboditi toliko energije da fizički iskrivljuju prostorno-vremenski kontinuum, što rezultira valovima poznatim kao gravitacijski valovi. Iako je ovaj fenomen prvi predvidio Albert Einstein prije više od jednog stoljeća, gravitacijski valovi nisu izravno otkriveni do 2015.

Kako bi otkrili gravitacijske valove, sustavi kao što su LIGO i Virgo spuštaju lasere u tunele duge 4 km (2,5 milje) i čekaju. Obrazloženje je da, nakon smanjenja drugih utjecaja okoline, svaka mala promjena u ovoj laserskoj zraci ukazuje na to da ju je zapljusnuo gravitacijski val, doslovno iskrivljujući prostor. To izobličenje može biti samo tisućiti dio širine protona, ali ti osjetljivi instrumenti to mogu otkriti.

Tijekom godina napravljeni su deseci detekcija, ali trenutna tehnologija može uhvatiti signale samo unutar određenih frekvencija. U novoj studiji, istraživači iz UAB-a i IFAE-a u Španjolskoj i University Collegea u Londonu predložili su novi način otkrivanja gravitacijskih valova na mnogo nižim frekvencijama, koristeći Mjesečevu orbitu oko Zemlje.

Astronauti Apolla ostavili su zrcala na površini Mjeseca, a zvjezdarnice na Zemlji već 50 godina kontinuirano upućuju laserske zrake do njih i mjere kako se reflektiraju natrag. To omogućuje znanstvenicima da prate udaljenost od Mjeseca do Zemlje s točnošću od 1 cm.

Preciznost naših mjerenja do Mjeseca, plus dodatna udaljenost, plus činjenica da Mjesecu treba 28 dana da kruži oko Zemlje, sve to čini ovu metodu posebno osjetljivom na otkrivanje gravitacijskih valova u mikrohercnom pojasu. Ove frekvencije su izvan mogućnosti postojećih detektora, ali su od posebnog interesa za znanstvenike.

Smatra se da bi mikrohercni gravitacijski valovi dolazili iz vrlo ranog svemira, jer prolaze između faza visoke energije. Otkrivanje i dekodiranje ovih valova moglo bi otkriti ogromne količine novih informacija o razdoblju povijesti svemira koje je teško proučavati.

Ovo nije prvi put da se Mjesec razmatra za detekciju gravitacijskih valova. Prošle godine drugi je tim predložio da bi Mjesečeva površina mogla biti idealno mjesto za buduće postrojenje za detekciju, zahvaljujući svojoj izolaciji od pozadinskih smetnji. Glavna prednost novog prijedloga je, međutim, da uopće ne zahtijeva izgradnju novog postrojenja već se postojeće tehnike mogu jednostavno prenamijeniti.

Istraživanje objavljeno u časopisu Physical Review Letters možete pronaći na ovoj poveznici.