Hae gravitaatioaaltoja, joiden on määrä jatkua COVID-19-takausten jälkeen

LIGO-Virgo-KAGRA-yhteistyö on ilmoittanut siitä gravitaatioaaltojen etsintä jatkuu toukokuussa. Seuraava havaintoajo – hankkeen neljäs – oli tarkoitus alkaa viime vuonna, mutta sitä lykättiin COVID-19-pandemian aiheuttamien teknisten viivästysten vuoksi. Juoksu on tähän asti pisin, ja se kestää 18 kuukautta.

Gravitaatioaaltoilmaisimet ovat L-muotoisia interferometrejä, joiden varret ovat useita kilometrejä pitkiä. Lasersäteet lähetetään alas kumpaankin käsivarteen ja pomppaavat sitten peileistä, joita kutsutaan testimassoiksi. Sen jälkeen säteet yhdistetään uudelleen interferometrin keskelle, jolloin saadaan aikaan häiriökuvio, joka kumoutuu täydellisesti kohdistettuna. Instrumentit ovat siten herkkiä ohimenevien gravitaatioaaltojen aiheuttamille pienille pituuden muutoksille.

LIGO on ollut valtava menestys, havaitsi ensimmäisen gravitaatioaaltonsa vuonna 2016 binaarisesta mustan aukon yhdistymisestä. Sen jälkeen on tehty vielä 92 havaintoa kolmen havaintoajon aikana. Havaintoajon 3 piti kestää 12 kuukautta huhtikuun 2020 loppuun asti, mutta se päättyi 27 pandemian alkaessa.

LIGO- ja Virgo-ilmaisimiin tehtiin sitten sarja herkkyysparannuksia, jotka sisälsivät tapoja vaimentaa "kvanttikohinaa" ilmaisimessa. "[Tämä] rajoittaa gravitaatioaaltoilmaisimien herkkyyttä sekä alhaisella taajuudella, säteilyn painekohinan muodossa, että korkealla taajuudella, fotonien laskentamelun muodossa", sanoo Alessandro Bertolini Amsterdamin Nikhef-instituutista, joka työskentelee ilmaisimien kehittämisessä.

Päivitysten odotetaan kaksinkertaistavan ilmaisimien herkkyyden neutronitähtien fuusios. Vaikka gravitaatioaaltoja havaittiin lähes joka viikko edellisellä havaintokierroksella, tällaisia ​​tapahtumia pitäisi nyt havaita joka päivä.

Kolme on väkijoukko

Virgon ja LIGO:n lisäksi Japanin KAGRA-ilmaisin liittyy myös tulevaan juoksuun. KAGRA, joka sijaitsee vuoren alla Keski-Japanissa, otettiin käyttöön vuonna 2019 ja liittyi edelliseen kierrokseen helmikuussa 2020, ennen kuin se keskeytettiin pandemian vuoksi.

Vaikka KAGRA's on tällä hetkellä huonompi kuin Virgo ja LIGO havaitsemaan gravitaatioaaltoja, sen herkkyys paranee myös pian ilmaisinpäivitysten ansiosta. KAGRA toimii seuraavan kerran kuukauden ajan, ennen kuin se suljetaan parannusten vuoksi. KAGRAn toivotaan liittyvän havaintoihin vähintään kolmen kuukauden ajan ensi vuonna.

Rainer Weiss: 50 vuotta LIGOa ja gravitaatioaaltoja

"Toivomme saavamme ensimmäisen havainnon tulevan ajon loppuun mennessä", KAGRAn tiedottaja Jun'ichi Yokoyama kertoi Tokion yliopistosta Fysiikan maailma. "Se, kuinka paljon osallistumisemme myötävaikuttaa koko verkoston saamaan tieteeseen, riippuu ratkaisevasti siitä herkkyydestä, jonka saavutamme ajon loppuun mennessä, johon on tässä vaiheessa vaikea vastata."

Neljännen ajon jälkeen LIGO- ja Virgo-ilmaisimiin odotetaan jatkuvan lisäpäivityksen, erityisesti peileissä käytettyjen pinnoitteiden osalta. "Uudet pinnoitteet ovat tällä hetkellä vielä kehitysvaiheessa", Bertolini sanoo. "[Tuleva] ajo mahdollistaa tieteellisen tuotoksen lisäämisen pinnoitteen suunnittelun viimeistelyn aikana ja uudet testimassat valmistellaan seuraavaa ajoa varten." Uuden pinnoitteen odotetaan olevan valmis viidettä havaintoajoa varten, joka alkaa vuonna 2026.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/search-for-gravitational-waves-set-to-resume-following-covid-19-setbacks/