Група європейських дослідників припустила, що орбіту Місяця можна використовувати як гігантський детектор гравітаційних хвиль - пульсацій у самій тканині простору-часу. Ці хвилі, набагато менші, ніж ті, які можуть вловити існуючі детектори і виходять з раннього Всесвіту.
Космічні події за участю величезних мас, такі як зіткнення між чорними дірами, можуть вивільнити стільки енергії, що вони фізично спотворюють просторово-часовий континуум, викликаючи ряб, відому як гравітаційні хвилі.
Хоча це явище було вперше передбачене Альбертом Ейнштейном понад століття тому, гравітаційні хвилі не були виявлені безпосередньо до 2015 року.
Щоб виявити гравітаційні хвилі, такі об'єкти, як LIGO і Virgo, випускають лазерні промені по тунелях довжиною 4 км і чекають їх відхилень.
Аргументація полягає в тому, що після зменшення інших впливів навколишнього середовища будь-яка крихітна зміна в цьому лазерному промені вказує на те, що на нього впливала гравітаційна хвиля, яка буквально спотворює реальність. Це спотворення може бути всього в одну тисячну ширину протона, але ці чутливі інструменти можуть його виявити.
За минулі роки були зроблені десятки виявлень, але сучасні технології можуть вловлювати сигнали тільки в межах певних частот.
У новому дослідженні вчені з UAB і IFAE в Іспанії та Університетського коледжу Лондона запропонували новий спосіб виявлення гравітаційних хвиль на набагато нижчих частотах, використовуючи орбіту Місяця навколо Землі.
Астронавти Аполлона залишили дзеркала на поверхні Місяця, і обсерваторії тут, на Землі, безперервно направляють до них лазери і вимірюють, як вони відбиваються.
Це дозволяє вченим відстежувати відстань Місяця від Землі з точністю до 1 см. В якомусь сенсі це набагато більша версія існуючих детекторів гравітаційних хвиль, але там, де лазери LIGO проходять всього 4 км, середня відстань до Місяця становить 384 400 км.
Точність наших вимірювань до Місяця, додаткова відстань, а також той факт, що Місяці потрібно 28 днів для обігу навколо Землі, роблять цей метод особливо чутливим до виявлення гравітаційних хвиль в діапазоні мікрогерц.
Такі частоти знаходяться за межами можливостей існуючих детекторів, але становлять особливий інтерес для вчених.
Вважається, що мікрогерцеві гравітаційні хвилі повинні виходити з дуже раннього Всесвіту, оскільки він зазнає переходів між фазами високої енергії. Виявлення і розшифровка цих хвиль може відкрити величезну кількість нової інформації про складний для вивчення період історії Всесвіту.
Це не перший раз, коли Місяць розглядають на предмет ролі у виявленні гравітаційних хвиль. Минулого року інша команда вчених припустила, що місячна поверхня може стати ідеальним місцем для майбутнього об'єкта завдяки її ізоляції від фонових перешкод.
Однак головна перевага нової пропозиції полягає в тому, що вона взагалі не вимагає будівництва нового об'єкта - існуючі технології можна просто перепрофілювати.
Дослідження було опубліковано в журналі Physical Review Letters.