Uprkos tome što ih je po prvi put izuzetno teško otkriti, gravitacioni talasi se mogu pronaći korišćenjem mnoštva različitih tehnika. Sada već poznato prvo otkrivanje na LIGO-u 2015. godine bilo je samo jedan od različitih načina na koje su naučnici tražili.
Novi rad, koji se pojavljuje na serveru za preprint arXiv, istraživača iz Evrope i SAD predlaže kako bi naučnici mogli da otkriju još nešto prateći tačan položaj predstojećeg orbitera i sonde Uran (UOP).
Prvobitno predložen od strane NASA-inog Planetarne nauke i astrobiologije Decadal Survei, UOP će biti prva misija na Uran otkako je Vojadžer posetio sistem 1986. Kada konačno stigne 2044. godine, nakon datuma lansiranja 2031., biće skoro 60 godina od kada je čovečanstvo poslednji put pogled izbliza na Uranov sistem.
Ali 13 godina u tranzitu je sigurno dugo. Deo tog vremena biće potrošeno na gravitaciono pojačanje od Jupitera, ali većina će biti utrošeno na plovidbu između planetarnih tela. I toliko vremena provedeno između planeta je ono što autori rada žele da iskoriste za ne-uransku nauku.
Gravitacioni talasi mogu da poremete tkivo prostor-vremena, izazivajući uočljiva izobličenja, posebno na velikim udaljenostima. Ako su instrumenti u pitanju dovoljno osetljivi, ogromna udaljenost između UOP-a i Zemlje bila bi održiv način da se otkriju.
Ovo nije prvi put da se korišćenje udaljenosti između svemirske letelice i Zemlje razmatra za otkrivanje gravitacionih talasa. Pioneer 11, Cassini i triangulacija Galilea, Ulisses i Mars Orbiter svi su imali predloge da se koriste za detekciju gravitacionih talasa dok su na svom putovanju do krajnjih odredišta. Međutim, oprema sa kojom su dizajnirani nije bila dovoljno osetljiva da uhvati sitne fluktuacije potrebne za stvarnu detekciju.
UOP će imati dodatne prednosti decenija poboljšane opreme, posebno komunikacije i elektronike za merenje vremena, koje su ključne za bilo kakvu detekciju gravitacionih talasa. Takođe ima koristi od toga što smo već zvanično otkrili gravitacioni talas, tako da znamo bar šta da tražimo.
Osnovni mehanizam je dovoljno jednostavan – dosledno pratite tačnu utvrđenu poziciju UOP-a tokom njegovog 13-godišnjeg krstarenja do Urana i uporedite sve anomalije u njegovom položaju sa onim što se može očekivati iz poznatih uzroka. To uključuje gravitaciono privlačenje nekih planeta, ili čak asteroida, i pritisak sunčevog zračenja na samu letelicu.
Kao što autori primećuju, neki ili čak svi ovi mogu uticati na tačan položaj letelice; da bi proračuni efikasno funkcionisali u pronalaženju gravitacionih talasa, bolje uzimajući u obzir kakav, ako uopšte, uticaj imaju, moraju biti završeni.
Ali postoji još jedan potencijalno naučno zanimljiv uzrok blagog pomeranja položaja za UOP: ultra-svetla tamna materija. U teoriji, UOP bi se mogao koristiti za testiranje ili čak direktno otkrivanje oblika tamne materije poznate kao ultra-lagana tamna materija ako se desi da postoji u Sunčevom sistemu.
Teoretičari imaju brojne modele koji pokazuju kako bi to funkcionisalo da postoji. UOP bi takođe mogao da koristi istu vrstu tačnog pozicionog proračuna da doprinese tom naučnom istraživanju.
Najbolje od svega, UOP može sve ovo da uradi bukvalno bez promene svoje primarne funkcionalne misije — istraživanja uranskog sistema. Sve što bi trebalo da se promeni u vezi sa misijom bilo bi ažuriranje Zemlje sa doslednim podacima o položaju otprilike jednom svakih 10 sekundi tokom 13-godišnjeg putovanja do krajnjeg odredišta UOP-a.
Pretpostavimo da postoji šansa da bi te češće prijave kod kuće mogle pomoći u otkrivanju gravitacionih talasa ili potencijalno tamne materije. U tom slučaju, čini se da je vredno razmatranja planera misije UOP-a – ali ostaje da se vidi da li će biti uključeno ili ne. Autori rada izneli su ubedljiv argument zašto bi to trebalo da bude.
