Detektor gelombang gravitasi masa depan di luar angkasa dapat mengungkapkan rahasia alam semesta

Sebuah studi baru telah menunjukkan bahwa di masa depan, deteksi gelombang gravitasi dari luar angkasa akan memungkinkan identifikasi medan fundamental baru dan berpotensi menjelaskan aspek-aspek yang tidak jelas dari alam semesta.

Profesor Thomas Sotiriu dari Pusat Gravitasi di Universitas Nottingham dan Andrea Maselli, peneliti di GSSI dan INFN, bersama dengan para peneliti dari SISSA dan La Sapienza dari Roma, telah mendemonstrasikan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan pengamatan gelombang gravitasi dengan Laser Interferometer Space. Antena (LISA) akan dapat menemukan medan fundamental baru.

Dalam studi baru ini, para ilmuwan menyarankan bahwa LISA, detektor gelombang gravitasi (GW) berbasis ruang angkasa yang diharapkan akan diluncurkan oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) pada tahun 2037, akan membuka peluang baru untuk menjelajahi alam semesta.

Profesor Thomas Sotiriu, direktur Pusat Gravitasi Nottingham, menjelaskan: "Medan fundamental baru, dan khususnya skalar, telah diajukan dalam berbagai skenario: sebagai penjelasan untuk materi gelap, sebagai penyebab percepatan perluasan alam semesta, atau sebagai manifestasi energi rendah dari deskripsi gravitasi dan partikel elementer yang konsisten dan lengkap. Kami sekarang telah menunjukkan bahwa LISA menawarkan kemampuan deteksi yang belum pernah ada sebelumnya untuk bidang skalar, dan ini membuka peluang menarik untuk menguji skenario ini.”

Juga menarik:

• Katalog lengkap gelombang gravitasi telah diterbitkan
• Para astronom telah menemukan galaksi yang jauh menggunakan lensa gravitasi

Pengamatan objek astrofisika dengan medan gravitasi yang lemah dan kelengkungan ruang-waktu yang kecil belum memberikan bukti apa pun tentang medan tersebut. Namun, ada alasan untuk mengharapkan bahwa penyimpangan dari Relativitas Umum atau interaksi antara gravitasi dan medan baru akan lebih terlihat pada distorsi besar. Untuk alasan ini, deteksi gelombang gravitasi, yang membuka jendela baru ke dalam rezim medan gravitasi yang kuat, adalah kesempatan unik untuk mendeteksi medan ini.

Para peneliti mengembangkan pendekatan baru untuk memodelkan sinyal dan untuk pertama kalinya melakukan penilaian yang ketat terhadap kemampuan LISA untuk mendeteksi keberadaan medan skalar yang terkait dengan interaksi gravitasi. Patut dicatat bahwa pendekatan ini bergantung pada teori, karena tidak bergantung pada asal muatan itu sendiri, maupun pada sifat benda kecil. Analisis juga menunjukkan bahwa pengukuran semacam itu dapat dibandingkan dengan batasan kuat pada parameter teoretis yang menandai penyimpangan dari Teori Relativitas Umum atau Model Standar.

LISA akan didedikasikan untuk mendeteksi gelombang gravitasi menggunakan sumber astrofisika, akan bekerja di konstelasi tiga satelit yang mengorbit Matahari pada jarak jutaan kilometer dari satu sama lain. LISA akan mengamati gelombang gravitasi yang dipancarkan pada frekuensi rendah dalam pita yang tidak dapat diakses oleh interferometer berbasis darat karena kebisingan sekitar. Spektrum yang terlihat oleh LISA akan memungkinkan mempelajari keluarga baru sumber astrofisika yang berbeda dari yang diamati oleh Virgo dan LIGO, membuka jendela baru ke dalam evolusi objek kompak di berbagai lingkungan Semesta kita.

Baca juga:

• Konsep laser yang akan mengirimkan pesawat ruang angkasa ke Mars dalam 45 hari telah dibuat
• Matahari mungkin merupakan sumber air Bumi yang tidak terhitung