Los científicos detectaron la primera onda gravitacional predicha desde hace mucho tiempo en 2015 y, desde entonces, los investigadores han estado hambrientos de mejores detectores. Pero la Tierra es cálida y sísmicamente ruidosa, y eso siempre limitará la eficacia de los detectores terrestres.
¿Es la Luna el lugar adecuado para un nuevo observatorio de ondas gravitacionales? Puede ser. Enviar telescopios al espacio funcionó bien, y montar un observatorio GW en la Luna también podría funcionar, aunque la propuesta es obviamente muy compleja.
La mayor parte de la astronomía trata sobre la luz. Cuanto mejor podemos sentirlo, más aprendemos sobre la naturaleza. Por eso hay telescopios como el Hubble y el JWST en el espacio. La atmósfera de la Tierra distorsiona las imágenes de los telescopios e incluso bloquea parte de la luz, como la infrarroja. Los telescopios espaciales solucionan ambos problemas y han revolucionado la astronomía.
Las ondas gravitacionales no son luz, pero sentirlas aún requiere una sensibilidad extrema. Así como la atmósfera de la Tierra puede introducir "ruido" en las observaciones de los telescopios, la actividad sísmica de la Tierra puede causar problemas a los detectores de ondas gravitacionales. La luna tiene una gran ventaja sobre nuestro planeta dinámico y en constante cambio:tiene mucha menos actividad sísmica.
Sabemos desde los días del Apolo que la luna tiene actividad sísmica. Pero a diferencia de la Tierra, la mayor parte de su actividad está relacionada con fuerzas de marea y pequeños impactos de meteoritos. La mayor parte de su actividad sísmica también es más débil y mucho más profunda que la de la Tierra. Esto atrajo la atención de los investigadores que desarrollan la Antena de Ondas Gravitacionales Lunares (LGWA).
Los desarrolladores de LGWA escribieron un nuevo artículo, "La antena de ondas gravitacionales lunares:estudios de misión y caso científico", y lo publicaron en arXiv. servidor de preimpresión. El autor principal es Parameswaran Ajith, físico y astrofísico del Centro Internacional de Ciencias Teóricas del Instituto Tata de Investigación Fundamental, Bangalore, India. Ajith también es miembro de la Colaboración Científica LIGO.
Un observatorio de ondas gravitacionales (GWO) en la Luna cubriría un vacío en la cobertura de frecuencia.
"Teniendo en cuenta el tamaño de la Luna y el ruido esperado producido por el fondo sísmico lunar, el LGWA podría observar GW de aproximadamente 1 mHz a 1 Hz", escriben los autores. "Esto convertiría al LGWA en el eslabón perdido entre detectores espaciales como LISA con sensibilidades máximas de unos pocos milihercios y futuros detectores terrestres propuestos como el Telescopio Einstein o el Cosmic Explorer".
Si se construye, el LGWA consistiría en un conjunto de detectores a escala planetaria. Las condiciones únicas de la luna permitirán a la LGWA abrir una ventana más grande a la ciencia de las ondas gravitacionales. La luna tiene una actividad sísmica de fondo extremadamente baja que los autores describen como "silencio sísmico". La falta de ruido de fondo permitirá detecciones más sensibles.
La luna también tiene temperaturas extremadamente bajas dentro de sus regiones permanentemente sombreadas (PSR). Los detectores deben estar súper enfriados, y las bajas temperaturas en las PSR facilitan esa tarea. El LGWA constaría de cuatro detectores en un cráter PSR en uno de los polos lunares.
Más información: Parameswaran Ajith et al, La antena de ondas gravitacionales lunares:estudios de misión y caso científico, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.09181
Información de la revista: arXiv
Proporcionado por Universe Today