Un team di ricercatori europei ha suggerito che l'orbita della Luna potrebbe essere utilizzata come un gigantesco rivelatore per le onde gravitazionali, increspature nel tessuto dello spazio-tempo. Queste onde, molto più piccole di quelle che i rivelatori esistenti possono raccogliere, potrebbero provenire dall'universo primordiale.
Gli eventi cosmici che coinvolgono masse enormi, come le collisioni tra buchi neri, possono scatenare così tanta energia da distorcere fisicamente il continuum spazio-temporale, con conseguenti increspature note come onde gravitazionali. Mentre questo fenomeno è stato previsto per la prima volta da Albert Einstein oltre un secolo fa, le onde gravitazionali non sono state rilevate direttamente fino al 2015.
Per rilevare le onde gravitazionali, strutture come LIGO e Virgo irradiano laser lungo tunnel lunghi 4 km e aspettano. Il ragionamento è che, dopo aver ridotto altre influenze ambientali, qualsiasi piccolo cambiamento in questo raggio laser indica che un'onda gravitazionale si è riversata su di esso, distorcendo letteralmente la realtà. Quella distorsione potrebbe essere solo un millesimo della larghezza di un protone, ma questi strumenti sensibili possono rilevarla.
Decine di rilevamenti sono stati effettuati nel corso degli anni, ma la tecnologia attuale può raccogliere segnali solo all'interno di determinate frequenze. Nel nuovo studio, i ricercatori dell'UAB e dell'IFAE in Spagna e dell'University College di Londra hanno proposto un nuovo modo per rilevare le onde gravitazionali su frequenze molto più basse, utilizzando l'orbita della Luna intorno alla Terra.
Gli astronauti dell'Apollo hanno lasciato specchi sulla superficie lunare e gli osservatori qui sulla Terra irradiano continuamente laser nella loro direzione misurando il modo in cui vengono riflettono indietro. Ciò consente agli scienziati di tracciare la distanza della Luna dalla Terra, con precisione entro 1 cm. In un certo senso questa è una versione su scala molto più grande dei rilevatori di onde gravitazionali esistenti, ma dove i laser di LIGO percorrono solo 4 km, la distanza media dalla Luna è di 384.400 km.
La precisione delle nostre misurazioni sulla Luna, più la distanza extra, oltre al fatto che la Luna impiega 28 giorni per orbitare attorno alla Terra, si somma per rendere questo metodo particolarmente sensibile alla rilevazione delle onde gravitazionali nella banda dei microhertz. Queste frequenze sono al di là delle capacità dei rivelatori esistenti, ma sono di particolare interesse per gli scienziati.
Si pensa che le onde gravitazionali microhertz provengano dall'universo primordiale, poiché subisce transizioni tra fasi di alta energia. Rilevare e decodificare queste onde potrebbe rivelare enormi quantità di nuove informazioni su un periodo della storia dell'universo che è difficile da studiare.
Questa non è la prima volta che la Luna è stata presa in considerazione per il rilevamento delle onde gravitazionali. L'anno scorso un altro team ha proposto che la superficie lunare potrebbe essere un luogo ideale per una struttura futura, grazie al suo isolamento dalle interferenze di fondo. Il vantaggio principale della nuova proposta, tuttavia, è che non richiede affatto la costruzione di una nuova struttura: le tecniche esistenti possono essere semplicemente riproposte.