Keressen olyan gravitációs hullámokat, amelyek a COVID-19 visszaesése után újraindulnak

A LIGO-Virgo-KAGRA együttműködés bejelentette a gravitációs hullámok keresése folytatódik májusban. A következő megfigyelési futamnak – a projekt negyediknek – tavaly kellett volna elkezdődnie, de a COVID-19 világjárvány miatti mérnöki késések miatt elhalasztották. A futam az eddigi leghosszabb lesz, 18 hónapig fog tartani.

A gravitációs hullámdetektorok L-alakú interferométerek, több kilométer hosszú karokkal. Lézernyalábokat küldenek le mindkét karra, majd visszaverődnek a tükrökről, amelyeket teszttömegeknek neveznek. A nyalábokat ezután újra kombinálják az interferométer közepén, és olyan interferenciamintázatot hoznak létre, amely tökéletesen igazodik. A műszerek így érzékenyek az elhaladó gravitációs hullámok okozta apró hosszváltozásokra.

A LIGO óriási sikert aratott, észlelte első gravitációs hullámát 2016-ban egy bináris fekete lyuk egyesülésből. Azóta további 92 észlelést végeztek három megfigyelési futtatás során. A 3. megfigyelési futásnak 12 hónapig kellett volna tartania 2020 áprilisának végéig, de 27. március 2020-én ért véget, amikor a világjárvány elkezdődött.

A LIGO és Virgo detektorok ezután egy sor érzékenységi fejlesztésen mentek keresztül, amelyek magukban foglalták a „kvantumzaj” elnyomásának módjait is. "[Ez] korlátozza a gravitációs hullám detektorok érzékenységét mind alacsony frekvencián, sugárzási nyomás zaj formájában, mind magas frekvencián, fotonszámlálási zaj formájában" - mondja Alessandro Bertolini az amszterdami Nikhef intézetből, aki detektorfejlesztéssel foglalkozik.

A fejlesztések várhatóan megduplázzák az érzékelők érzékenységét neutroncsillag egyesüléss. Míg az előző megfigyelési futás során szinte minden héten észleltek gravitációs hullámokat, az ilyen eseményeket most minden nap fel kell venni.

Három egy tömeg

A Virgo és a LIGO mellett a japán KAGRA detektor is csatlakozik a közelgő futáshoz. KAGRA, amely egy hegy alatt található Japán középső részén2019-ben kezdte meg működését, és 2020 februárjában csatlakozott az előző futáshoz, mielőtt a világjárvány miatt leállt.

Míg a KAGRA jelenleg gyengébb, mint a Virgo és a LIGO a gravitációs hullámok észlelésében, az érzékenysége is hamarosan javulni fog a detektorok fejlesztésének köszönhetően. A KAGRA egy hónapig fog működni a következő időszakban, mielőtt fejlesztések miatt leállítják. Remélhetőleg a KAGRA jövőre legalább három hónapig újra bekapcsolódik a megfigyelésekbe.

Rainer Weiss: A LIGO és a gravitációs hullámok 50 éve

„Reméljük, hogy a következő futás végére megvalósítjuk első észlelésünket” – mondta a KAGRA szóvivője Jun'ichi Yokoyama a Tokiói Egyetemről mesélte Fizika Világa. „Az, hogy részvételünk mennyire járul hozzá a teljes hálózat által megszerzett tudományhoz, döntően attól függ, hogy milyen érzékenységet érünk el a futás végére, amire jelenleg nehéz válaszolni.”

A negyedik futtatást követően a LIGO és a Virgo detektorok további fejlesztésen esnek át, különös tekintettel a tükrökön használt bevonatokra. „Az új bevonatok jelenleg még fejlesztési fázisban vannak” – mondja Bertolini. "A [közelgő] futtatás lehetővé teszi a tudományos teljesítmény növelését, amíg a bevonat kialakítása elkészül, és az új teszttömegeket előkészítik a következő futtatásra." Az új bevonat várhatóan az ötödik megfigyelési futtatásra készül el, amely 2026-ban kezdődik.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/search-for-gravitational-waves-set-to-resume-following-covid-19-setbacks/