Esta inovação vai melhorar significativamente a sensibilidade dos detectores de ondas gravitacionais

Em 2017, a detecção de ondas gravitacionais resultantes da fusão de uma estrela binária de nêutrons marcou um avanço importante em física. Essas ondas revelaram informações cruciais sobre o Universo, desde as origens dos surtos gama curtos até a formação de elementos pesados.

No entanto, captar as ondas gravitacionais provenientes dos resíduos pós-fusão continua sendo um desafio, com essas ondas escapando ao alcance dos detectores atuais. Elas poderiam, no entanto, iluminar a estrutura interna das estrelas de nêutrons.


A solução pode residir na amplificação do sinal por um resorte óptico, utilizando a pressão da radiação da luz para simular um comportamento de mola. Uma equipe de pesquisadores japoneses da Universidade de Tecnologia de Tóquio, liderada pelo professor associado Kentaro Somiya e pelo doutor Sotatsu Otabe, propõe uma inovação: o resorte óptico aprimorado pelo efeito Kerr.

Para tornar este sistema mais sensível sem a necessidade de mais energia, os pesquisadores usam uma técnica especial em um dispositivo óptico. Eles introduzem um material, denominado meio Kerr. Este material tem a característica de mudar o índice de refração da luz.

Graças a essa propriedade, o dispositivo pode agir como uma mola de luz mais rígida, aumentando sua capacidade de reagir a variações muito finas, como as provocadas pelas ondas gravitacionais, sem consumir mais energia. Os testes comprovaram que este método torna a mola de luz 1,6 vezes mais rígida, permitindo ao dispositivo detectar variações em frequências mais altas, de 53 para 67 Hz.

Essa avanço abre perspectivas para os detectores de ondas gravitacionais de nova geração, capazes de detectar as ondas até agora inalcançáveis e de nos fornecer chaves adicionais sobre a composição do Universo. O projeto proposto é simples de ser implementado e introduz um parâmetro ajustável nos sistemas optomecânicos.