PLANO EUROPEU PARA NOVO DETECTOR DE ONDAS GRAVITACIONAIS GIGANTESCO ULTRAPASSA MARCO.

Postado em: Science

Está longe de ser um negócio fechado, mas os planos dos físicos europeus de construir um enorme novo observatório de ondas gravitacionais com um design radical receberam um impulso esta semana. O European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), que aconselha os governos europeus sobre as prioridades da investigação, acrescentou o observatório de 1,9 mil milhões de euros, denominado Telescópio Einstein, a um roteiro de grandes projectos científicos prontos para o progresso. Os desenvolvedores esperam que a mudança lhes dê a validação política necessária para transformar a ideia do Telescópio Einstein em um projeto.

“Isso não é uma promessa de qualquer financiamento, mas mostra a intenção clara de buscar isso”, diz Harald Lück, físico de ondas gravitacionais da Leibniz University Hannover e do Instituto Max Planck de Física Gravitacional e co-presidente do Telescópio Einstein Comitê de direção. “É mais um compromisso político.”

Os físicos das ondas gravitacionais dos EUA também saudaram o anúncio, pois acham que pode reforçar seus planos de construir um par de detectores ainda maior do que o Telescópio Einstein em um projeto chamado Cosmic Explorer. “Nos Estados Unidos, acho que o ímpeto vai começar a crescer”, diz David Reitze, diretor executivo do Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) e físico do California Institute of Technology.

Os detectores de ondas gravitacionais detectam pequenas ondulações passageiras no próprio espaço quando objetos astrofísicos massivos, como buracos negros, rodopiam e colidem. Nos últimos 5 anos, os cientistas identificaram dezenas de pares de buracos negros fundidos , os campos gravitacionais superintensos e fantasmagóricos deixados para trás quando estrelas massivas colapsam em pontos infinitesimais, espiralando juntas. Eles também identificaram as ondas gravitacionais – e a explosão espetacular – desencadeadas pela fusão de um par de estrelas de nêutrons menores , os cadáveres ultradensos de estrelas de peso médio que queimam e explodem. Esta semana, os pesquisadores anunciaram que sentiram duas vezes ondas gravitacionais de um buraco negro engolindo uma estrela de nêutrons .

Para sentir as ondas gravitacionais, os físicos empregam dispositivos ópticos gigantescos em forma de L chamados interferômetros. Eles usam luz laser para comparar os comprimentos do braço de um interferômetro com precisão requintada e procuram evidências de que o espaço está se esticando mais em uma direção do que na outra. Nos Estados Unidos, o LIGO consiste em interferômetros gêmeos nos estados de Louisiana e Washington, cada um com braços de 4 quilômetros de comprimento. Na Itália, o detector de Virgem da Europa tem braços de 3 quilômetros de comprimento.

Mas os cientistas querem interferômetros ainda maiores e mais sensíveis . LIGO e Virgo podem sentir fusões de buracos negros a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância. Mas se os cientistas tivessem detectores 10 vezes mais sensíveis, eles poderiam detectar fusões de buracos negros até a borda do universo observável, a 45 bilhões de anos-luz de distância. Para atingir tal sensibilidade, o Cosmic Explorer consistiria em um ou mais interferômetros em forma de L com braços de 40 quilômetros. Em contraste, o telescópio Einstein seria um triângulo equilátero subterrâneo com um total de seis interferômetros em forma de V (dois em cada canto) com braços de 10 quilômetros.

Os físicos dos Estados Unidos e da Europa esperam construir os detectores em meados da década de 2030. A inclusão no roteiro do ESFRI é um primeiro passo fundamental para a realização do Telescópio Einstein, diz Michele Punturo, física e diretora de pesquisa do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália e co-presidente do comitê de direção do Telescópio Einstein. Nos próximos 3 ou 4 anos, os desenvolvedores do Telescópio Einstein desenvolverão seu projeto conceitual existente para o observatório em um relatório de projeto técnico mais detalhado, diz Punturo. Mais importante, diz ele, eles vão iniciar o processo de expansão da colaboração internacional para apoiar o projeto. Atualmente, a equipe do Telescópio Einstein recebe apoio da Bélgica, Itália, Holanda, Polônia e Espanha.

Na verdade, diz Punturo, o ESFRI existe porque o governo central europeu, a Comissão Europeia, não tem um mecanismo padrão para organizar e financiar esses grandes projetos internacionais. (A Agência Espacial Europeia, o Observatório Europeu do Sul e o CERN, o laboratório europeu de física de partículas, têm suas próprias estruturas organizacionais exclusivas, mas nenhum deles tem a experiência científica necessária para construir um observatório de ondas gravitacionais.) Então ESFRI, que é executado pelo Conselho Europeu e é composto por representantes das agências nacionais de financiamento científico, visa ajudar a definir prioridades para grandes instalações internacionais na Europa.

No entanto, resta à equipe do Telescópio Einstein desenvolver a organização que dará suporte ao projeto, diz Punturo. Por exemplo, diz ele, a organização pode seguir o modelo do CERN. O imprimatur do ESFRI será vital para obter apoio e financiamento de nações individuais, diz ele. “O roteiro do ESFRI está abrindo a fase preparatória que deve realizar todas as etapas técnicas, jurídicas e financeiras para chegar ao ponto em que possamos dizer, ‘OK, estamos prontos para prosseguir.’”

“Construir uma comunidade é certamente uma grande parte do projeto de instalações”, diz Jocelyn Read, uma física de ondas gravitacionais e membro do LIGO na California State University, Fullerton. Ela observa que o esforço para construir a próxima geração de detectores de ondas gravitacionais é menos uma competição do que uma colaboração: “Cosmic Explorer e Einstein Telescope fariam a melhor ciência trabalhando juntos”.

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