Um recente estudo liderado por pesquisadores da NASA promete abrir portas para uma nova compreensão da física. A equipe propõe uma formação única de quatro espaçonaves orbitando o Sol em formato de tetraedro, com o intuito de investigar leis físicas ainda não descobertas.
O objetivo é que essas espaçonaves, orbitando o Sol de maneira “imperturbada” e livre das influências gravitacionais de outros corpos celestes, possam realizar observações altamente precisas das variações no campo gravitacional. Essas variações podem afetar o tensor de gradiente de gravidade (GGT), que desempenha um papel crucial na teoria da relatividade geral de Einstein.
“Estamos entusiasmados em explorar questões relacionadas aos mistérios da energia escura e da matéria escura”, afirmou Slava G. Turyshev, principal autor do estudo e professor da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), além de pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA JPL.
Buscando identificar lacunas na compreensão da gravidade em grandes escalas, o estudo propõe medir o campo gravitacional do Sol em busca de física ainda desconhecida. Embora a teoria da relatividade geral de Einstein descreva bem a gravidade em escalas macroscópicas, ela pode não ser precisa quando aplicada a objetos menores, como os planetas do sistema solar.
A missão planejada buscará desvios nas previsões da relatividade geral em escala solar, algo que ainda não foi possível. Estes desvios, embora pequenos, podem ser detectados como elementos não nulos no GGT. Por isso, é crucial utilizar múltiplas espaçonaves para eliminar possíveis interferências, como atração gravitacional de outros corpos e radiação cósmica.
Fonte: Slava G. Turyshev et al.
A técnica proposta é uma adaptação da interferometria a laser de alta precisão usada na missão GRACE-FO da NASA e do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências (GFZ). Esta ferramenta permitirá medições precisas das distâncias entre as espaçonaves em órbita, revelando mudanças na massa da Terra.
Além disso, interferômetros atômicos a bordo das espaçonaves possibilitarão medições precisas da diferença de fase entre as ondas de matéria atômica, explorando o caráter ondulatório dos átomos.
“O alcance do laser nos fornecerá dados altamente precisos sobre as distâncias e velocidades relativas entre as espaçonaves”, explicou Turyshev. Esta abordagem promete testar a relatividade geral em escalas até então inéditas nos estudos atuais.
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