Більшість гравітаційних хвиль, що народжуються під час злиття чорних дір, ми не бачимо через те, що вони утворюють єдиний фон. Для того, аби їх виділити, з нього пропонується запустити у космос велетенську мережу інтерферометрів.
Як спіймати гравітаційні хвилі
Вчені пропонують запустити в космос гігантські прилади, які працюватимуть разом як телескоп розміром з орбіту Землі. Усе це робиться для того, аби побачити гравітаційні хвилі від злиття чорних дір, які досі ховаються від нас.
Гравітаційні хвилі від злиття чорних дір і нейтронних зір були передбачені теорією відносності Ейнштейна. Але вловити їх вдалося тільки 2015 року завдяки гігантським інтерферометрам LIGO та VIRGO. Пізніше до них приєднався ще й KAGRA. Разом вони змогли зареєструвати сотні таких подій.
Щорічно у Всесвіті виникають сотні тисяч таких явищ. Тобто ми змогли вловити тільки невеличку частину гравітаційних хвиль, а для решти чутливість наших приладів все ще замала і вони зливаються у єдиний стохастичний фон гравітаційних хвиль (SGWB).
Проте вчені не полишають надій все ж вичленити з SGWB окремі події та дізнатися, що ж відбувається, коли чорні діри зливаються. Для цього вони пропонують запустити в космос мережу з 3—4 інтерферометрів, на кшталт LIGO чи VIRGO.
Лазерна інтерферометрія у космосі
Лазерний інтерферометр — це тип обсерваторії, який працює у спосіб, відмінний від решти телескопів. Замість того, аби збирати частинки від джерела випромінювання, він реєструє коливання простору, які проходять крізь прилад. Засновано це на явищі інтерференції — взаємному підсиленні чи ослабленні електромагнітних хвиль при їхньому накладанні.
У гравітаційних обсерваторіях використовуються лазерні промені, які дають інтерференційну картину, попри те, що їхнім променям доводиться долати відстань у кілька кілометрів. Коли вона порушується, це означає, що крізь прилад пройшла гравітаційна хвиля.
Але навіть одного такого приладу для реєстрації гравітаційних хвиль замало. Тому вони працюють парами, розділеними тисячами кілометрів. І саме цією відстанню, яка називається базою, і визначається чутливість приладу.
Саме заради збільшення бази й планується запустити інтерферометри в космос. Зараз розглядаються два різних проєкти реалізації цієї гігантської гравітаційної обсерваторії. Один запропонований європейцями й називається Обсерваторія Великого вибуху (BBO), а інший — японський, під назвою Декагерцева обсерваторія гравітаційних хвиль. (DECIGO).
Який із них буде реалізований — невідомо, але обидва передбачають базу, яка дорівнюватиме відстані між Землею та Сонцем. Вчені впевнені, що цього буде достатньо, щоб розкрити всі таємниці SGWB.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
