Caros Leitores;
O projeto LIGO opera dois locais de detecção:
um perto de Hanford, no leste de Washington, e outro perto de Livingston,
Louisiana (mostrado aqui).
(Imagem: © LIGO Collaboration)
Os efeitos quânticos
estão nos empurrando o tempo todo, e agora temos evidências observacionais
desse fato um tanto desconcertante.
Pesquisadores da Colaboração Científica
do Observatório de Ondas Gravitacionais com
Interferômetro a Laser (LIGO)
mediram o pequeno chute transmitido ao equipamento requintadamente sensível por
flutuações quânticas, segundo um novo estudo.
E
esse chute é realmente minúsculo, movendo 88 libras do LIGO. (40 kg) espelha
apenas 10 ^ -20 metros, descobriram os cientistas.
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"Um átomo de hidrogênio tem 10 ^ -10
metros, então esse deslocamento dos espelhos é para um átomo de hidrogênio o
que é um átomo de hidrogênio para nós - e medimos isso", disse o co-autor
do estudo, Lee McCuller, cientista do Instituto de Massachusetts. do Instituto
Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial, do MIT, disse em comunicado .
Outros grupos de
pesquisa mediram esses efeitos quânticos antes, mas nunca nessa escala. Os
espelhos LIGO são cerca de 1 bilhão de vezes mais pesados do que os objetos
"chutados" observados anteriormente, disseram os membros da equipe de
estudo.
O projeto LIGO busca ondas
gravitacionais - as ondulações
no espaço-tempo causadas pela aceleração de objetos maciços - usando dois
detectores, um em Livingston, Louisiana e outro em Hanford, Washington.
Cada detector é uma instalação em forma de L
com pernas de 2,5 milhas (4 quilômetros) de comprimento. Um laser no ponto
crucial do "L" brilha nessas pernas, e 88 libras. espelhos no
final de cada retorno dos raios. Se os raios refletidos retornam ao ponto
crucial em momentos ligeiramente diferentes, é uma evidência potencial de uma
onda gravitacional que distorce o tecido do espaço-tempo nas pernas.
A equipe do LIGO usou essa estratégia com
grande efeito. A colaboração agora tem cerca de uma dúzia de detecções
confirmadas de ondas gravitacionais, incluindo a primeira descoberta desse
tipo, feita em setembro de 2015 . A
maioria desses eventos envolve a fusão de buracos negros, mas dois foram
causados pela colisão de cadáveres estelares superdensos, do tamanho de uma
cidade, conhecidos como estrelas de nêutrons .
Os detectores LIGO são incrivelmente
sensíveis e profundamente protegidos do ruído; eles precisam ser, ou então
seriam incapazes de captar ondas gravitacionais. Para fazer a detecção
inovadora de 2015, por exemplo, é necessário medir uma mudança de distância 1.000 vezes menor que a largura
de um próton , disseram os membros da equipe.
O novo estudo aproveita essa sensibilidade e a leva para outro nível. Os
pesquisadores, liderados pelo estudante de física do MIT, Haocun Yu, usaram um
"espremedor quântico", um instrumento adicional que eles construíram
recentemente, permitindo que eles "sintonizassem" o ruído quântico
dentro dos detectores. Esse ruído é criado por partículas minúsculas
surgindo dentro e fora da existência, um crepitar constante que permeia o Universo.
"Pensamos no ruído quântico como distribuído por diferentes eixos,
e tentamos reduzir o ruído em algum aspecto específico", disse Yu no mesmo
comunicado.
A equipe do estudo mediu o ruído total - tanto quântico quanto
"clássico", causado por vibrações comuns - dentro do detector. Então,
com a ajuda do espremedor, subtraíram o ruído clássico durante a análise dos
dados. Este trabalho revelou que flutuações quânticas na
luz do laser por si só podem mover os espelhos detectores, que pendem dos
pêndulos em uma configuração de suspensão quádrupla, por 10 ^ -20 metros.
Esse número está de
acordo com as previsões feitas pelos teóricos, disseram os membros da
equipe.
O novo estudo ,
publicado quarta-feira (1 de julho) na revista Nature, tem mais do que apelo. O
espremedor quântico permite que a equipe do LIGO "manipule o ruído
quântico do detector e reduza seus chutes aos espelhos, de uma maneira que
possa melhorar a sensibilidade do LIGO na detecção de ondas
gravitacionais", disse Yu.
Fonte: Space.com / Por / 02-07-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for Science
and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics
and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação World wide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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