NASA mostrou como será a Via Láctea para detectores gravitacionais da próxima década

A criação de detectores de ondas gravitacionais e a descoberta destas ondas dão à ciência terrestre uma nova ferramenta para observar o Universo. Com sua ajuda, os cientistas serão capazes de detectar eventos distantes que geralmente são indistinguíveis em todas as outras faixas, que incluem, por exemplo, fusões de estrelas de nêutrons, buracos negros, anãs brancas e outros objetos compactos. Os detectores terrestres mostraram suas capacidades nisso, mas futuros projetos espaciais irão simplesmente eclipsá-los.

Fonte da imagem: Pixabay

Em meados dos anos 30, a Agência Espacial Europeia, juntamente com a NASA, planeia implantar o interferómetro laser LISA (Laser Interferometer Space Antenna) no espaço. A distância entre os detectores chegará a 2,5 milhões de km. O detector terrestre de ondas gravitacionais LIGO, por exemplo, tem um braço de 3 km de comprimento. Quanto mais distantes os detectores estiverem, mais tempo a onda gravitacional poderá ser detectada. Isto é ainda mais importante porque as ondas gravitacionais de baixa frequência, como se viu, criam uma rede especial de pulsações gravitacionais no Universo.

Além disso, houve uma proposta para transformar o projeto LISA no projeto LISAmax, de modo que os detectores de ondas gravitacionais fossem espaçados a uma distância de até 295 milhões de km, o que melhoraria a sua sensibilidade em duas ordens de grandeza. Isto é tecnicamente viável e mesmo sem custos particularmente crescentes.

Especialistas da NASA mostraram como será o Universo e a nossa galáxia, a Via Láctea, para esses detectores. Eles realizaram simulações sobre a emissão de ondas gravitacionais de sistemas binários compactos em nossa galáxia: pares de objetos em órbita próxima, como anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros. Tais objetos em seu círculo orbital devido a acelerações colossais formam ondulações significativas no espaço-tempo, que é a essência de uma onda gravitacional.

No vídeo, objetos mais leves indicam eventos com maior frequência (comprimento de onda gravitacional mais curto) e quanto mais brilhante o ponto, mais forte é o sinal (sua amplitude). Separadamente, a inserção mostra a relação amplitude-frequência das ondas gravitacionais, bem como o limite de sensibilidade esperado do futuro interferômetro LISA. Nesta página você encontra gráficos e animações da simulação em alta resolução. Todos os dados, repetimos, são sintéticos, mas estão sobrepostos a um mapa real da Via Láctea e, em geral, com o tempo veremos algo semelhante em observações reais.