Uma nova geração de telescópios espaciais promete ampliar nossa visão do Universo, permitindo observar galáxias formadas nos primeiros bilhões de anos e estudar a composição das atmosferas de planetas distantes. É o início de uma revolução astronômica sem precedentes históricos.Entre as tecnologias mais aguardadas para transformar a ciência espacial está o observatório LISA, desenvolvido pela Agência Espacial Europeia (ESA) em parceria com a NASA. A missão foi formalmente aprovada para construção no início de 2024 e tem lançamento previsto para 2035 a bordo de um foguete Ariane 6. O projeto promete redefinir a astrofísica moderna ao monitorar o tecido do cosmos com extrema precisão.A missão LISA, da ESA, usará três espaçonaves ligadas por lasers para detectar ondas gravitacionais e investigar fenômenos extremos, como fusões de buracos negros. – Crédito: Imagem gerada por IAOndas gravitacionais no lugar da luzSigla para Antena Espacial de Interferômetro Laser, o LISA é talvez o projeto mais inovador entre os equipamentos de próxima geração porque não funciona como um telescópio tradicional. Ele não usará nenhum tipo de luz, seja visível, infravermelha ou raios X, para observar o céu. Como explica o astrônomo Marcelo Zurita, presidente da Associação Paraibana de Astronomia (APA), membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), diretor técnico da Rede Brasileira de Observação de Meteoros (Bramon) e colunista do Olhar Digital, o observatório será algo completamente diferente do que estamos acostumados. “Será um telescópio que não foi projetado para ver o Universo, e sim para sentir a sua vibração”.Em vez de radiação luminosa, o LISA usará ondas gravitacionais, que são deformações no próprio espaço-tempo previstas na Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein em 1916. Zurita explica que através do instrumento os cientistas vão “estudar o cosmos por meio das ondas gravitacionais, as minúsculas ondulações no espaço-tempo previstas pela Relatividade Geral”.Trio de satélites vai medir variações menores que um átomo no espaçoInfográfico mostra como a missão LISA medirá as ondas gravitacionais usando feixes de laser e cubos flutuantes. – Crédito: ESA (adaptado à vertical por IA)A missão consistirá em um trio de satélites idênticos enviados ao espaço para orbitar o Sol, acompanhando a Terra em uma órbita heliocêntrica. O astrônomo detalha o funcionamento. “As três espaçonaves serão separadas por cerca de 2,5 milhões de quilômetros, voando em formação e trocando feixes de laser entre si.” Dentro de cada equipamento, flutuarão livremente cubos feitos de uma liga especial de ouro e platina, servindo como massas de teste em queda livre absoluta. As três naves usarão feixes de laser contínuos para medir a distância entre os cubos flutuantes com uma precisão menor do que o diâmetro de um único átomo de hélio. De acordo com Zurita, alterações minúsculas nessas distâncias “permitirão detectar as ondas gravitacionais produzidas pela fusão de buracos negros supermassivos ou por sistemas compactos de estrelas, por exemplo”. Quando um evento cósmico violento acontece no espaço, ele gera essas ondas que se propagam pelo cosmos à velocidade da luz. À medida que essas ondulações invisíveis passam pelas espaçonaves, elas esticam e espremem o espaço entre elas, algo registrado instantaneamente pelos lasers do sistema.LISA vs. LIGO: por que o espaço faz a diferençaEm solo, instalações como o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (LIGO), nos Estados Unidos, usam tubos de vácuo com quatro quilômetros de extensão para detectar essas deformações no espaço. No entanto, o LIGO se limita a capturar ondas gravitacionais de frequências altas e curtas, produzidas por colisões de buracos negros menores ou estrelas de nêutrons. Além disso, os detectores instalados na Terra sofrem constantemente com a interferência inevitável de ruídos e vibrações sísmicas do próprio planeta.Por estar isolado no espaço sideral e possuir braços de medição com milhões de quilômetros, o LISA conseguirá capturar frequências extremamente baixas e sinais contínuos de eventos verdadeiramente colossais. Ele registrará a fusão de buracos negros supermassivos no centro de galáxias distantes e o movimento espiral de milhares de sistemas estelares duplos em nossa própria Via Láctea. A missão permitirá testar os limites da gravidade em campos extremamente fortes.A viabilidade técnica dessa arquitetura monumental foi demonstrada com sucesso prático entre os anos de 2015 e 2017 pela missão LISA Pathfinder da ESA. Esse satélite experimental provou no espaço que é totalmente possível isolar os cubos de teste do impacto de forças externas, como a pressão do vento solar, mantendo-os em queda livre quase perfeita. O sucesso absoluto desse teste garantiu o sinal verde final para construir a constelação.O projeto científico também se diferencia ao trabalhar em sintonia com outros grandes instrumentos espaciais da nova era, como o Telescópio Espacial James Webb e o futuro observatório de raios X Athena. Enquanto os telescópios ópticos e infravermelhos captam a luz e a radiação emitida pelos astros, o LISA fornecerá dados gravitacionais complementares.Ilustração das sondas da missão LISA no Sistema Solar em frente a uma galáxia que emite ondas gravitacionais. – Crédito: Universidade da Flórida / Simon BarkeO fim de uma das maiores divergências da física moderna Conforme destaca Zurita, o projeto “será o primeiro observatório de ondas gravitacionais no espaço e deve abrir uma nova janela para o Universo complementar à astronomia baseada em luz”. Essa abordagem combinada, conhecida na astronomia como observação multimensageira, permitirá analisar o mesmo evento cósmico sob ângulos físicos opostos. Afinal, como resume o especialista, “em vez de observar simplesmente a radiação emitida por um fenômeno cósmico, o LISA poderá detectar diretamente as perturbações gravitacionais produzidas por alguns dos eventos mais extremos do Universo”.Os dados coletados pelo LISA ajudarão os cientistas a entenderem como os buracos negros supermassivos cresceram até atingir bilhões de vezes a massa do nosso Sol durante as primeiras fases do Universo. Além disso, a medição precisa das ondas gravitacionais oferecerá uma nova ferramenta independente para calcular a taxa de expansão do cosmos, conhecida na cosmologia como a Constante de Hubble, ajudando a resolver uma das maiores divergências da física atual.Com essa estrutura monumental, o LISA dará à humanidade um sentido totalmente novo no estudo da astrofísica moderna. Se até hoje os cientistas apenas olhavam para o Universo através da luz emitida pelas estrelas, agora a humanidade será capaz de ouvi-lo diretamente através das vibrações do próprio tecido do espaço-tempo. Essa mudança histórica de perspectiva promete revelar segredos profundos que estavam completamente escondidos desde a origem do nosso cosmos.O post LISA: a incrível tecnologia espacial que vai testar teoria de Einstein e “sentir” as vibrações do Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.