doi.org/10.1016/j.scib.2024.07.038
Credibilidade: 999
#Ondas gravitacionais
Os cientistas introduziram um método inovador para detectar ondas gravitacionais usando a ressonância de Mössbauer, que é reconhecida por sua precisão.
Essa técnica simula a sensibilidade excepcional dos olhos de rã ao movimento, permitindo a detecção e a análise detalhada da direção e da polarização das ondas gravitacionais.
Detecção de ondas gravitacionais via ressonância de Mössbauer:Os cientistas do Instituto de Física de Alta Energia (IHEP) da Academia Chinesa de Ciências propuseram um método inovador para realizar a detecção de ondas gravitacionais utilizando a ressonância de Mössbauer, um dos mecanismos mais precisos da ciência moderna.
Suas descobertas, publicadas recentemente em Science Bulletin, destacam uma nova abordagem que poderia revolucionar o estudo das ondas gravitacionais.
Análoga à sensibilidade dos olhos de rã ao movimento, a nova configuração estacionária de Mössbauer está particularmente sintonizada com as mudanças de energia variáveis no tempo causadas por vibrações espaço-temporais e permite a reconstrução da direção e da polarização das ondas gravitacionais.
O efeito Mössbauer e suas aplicações
O efeito Mössbauer, que envolve a emissão e absorção livre de recuo de fótons de raios X por núcleos ligados em uma rede, foi uma descoberta fundamental reconhecida pelo Prêmio Nobel de Física de 1961.
Conhecido por sua precisão excepcional, esse efeito foi usado pela primeira vez para testar o deslocamento para trás gravitacional no famoso experimento da torre de Harvard e, desde então, tem sido amplamente aplicado nas ciências químicas e de materiais, bem como no desenvolvimento da espectroscopia de Mössbauer.
Abordagens inovadoras em Medição de Ondas Gravitacionais: Nessa última proposta, os cientistas do IHEP exploram o potencial de um sistema estacionário de Mössbauer, onde desvios de frequência gravitacional causados por variações de altura poderiam substituir o desvio de Doppler tradicional utilizado na espectrometria diferencial de Mössbauer.
Para isótopos como o 109Ag, que possui uma largura de linha relativa extremamente estreita de 10-22, esse método permite a localização espacial da ressonância de Mössbauer com uma precisão de 10 mícrons.
Detecção aprimorada com espectroscopia de Mössbauer
“Chegamos à conclusão de que o campo gravitacional local é um medidor excelente para calibração de energia quando se trata de mudança gravitacional”, disseram o Prof. Yu Gao e o Prof. Huaqiao Zhang (IHEP). Eles disseram que a ideia surgiu durante uma discussão sobre se os sistemas nucleares podem sondar a mudança de energia do fóton dentro de um fundo de onda gravitacional.
À medida que as ondas gravitacionais passam, elas induzem flutuações de energia nos fótons Mössbauer. Sob a influência do campo gravitacional local, essas flutuações levam a deslocamentos verticais do ponto de ressonância. De acordo com os cálculos da equipe, com resolução espacial suficiente, a configuração pode atingir uma sensibilidade notável às ondas gravitacionais.
Perspectivas futuras e integração laboratorial:
“A espectroscopia Mössbauer, com sua precisão inigualável, tornou-se uma ferramenta inestimável em vários campos de pesquisa”, disse o Prof. Wei Xu do IHEP. “Ao integrar este novo cenário de detecção, pretendemos concretizar este conceito em um ambiente laboratorial moderno.”
Os detectores modernos de alta energia, com sua resolução espacial e temporal superior, permitem o monitoramento em tempo real da ressonância Mössbauer. O artigo propõe um novo layout onde os detectores são dispostos em uma configuração circular ao redor de uma fonte de prata ativada, aumentando a sensibilidade não apenas à força das ondas gravitacionais, mas também à sua direção de propagação e ângulo de polarização.
Publicado em 21/09/2024 22h17
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