חיפוש גלי כבידה שאמורים להתחדש בעקבות תקלות COVID-19

חיפוש גלי כבידה שאמורים להתחדש בעקבות תקלות COVID-19

גלאי גלי הכבידה בתולה באיטליה
חזרה והפעלה: גלאי גלי הכבידה בתולה באיטליה (באדיבות: שיתוף הפעולה בתולה/CCO 1.0)

שיתוף הפעולה של LIGO-Virgo-KAGRA הודיע ​​על כך החיפוש אחר גלי כבידה יתחדש במאי. ריצת התצפית הבאה - הרביעית של הפרויקט - הייתה אמורה להתחיל בשנה שעברה אך נדחתה עקב סדרה של עיכובים הנדסיים שנבעו ממגיפת COVID-19. ההרצה תהיה הארוכה ביותר עד כה, ותפעל למשך 18 חודשים.

גלאי גלי כבידה הם אינטרפרומטרים בצורת L עם זרועות באורך מספר קילומטרים. קרני לייזר נשלחות לכל זרוע ואז קופצות ממראות, הנקראות מסות בדיקה. לאחר מכן משולבים הקורות מחדש במרכז האינטרפרומטר ומייצרות תבנית הפרעה שמתבטלת כשהיא מיושרת בצורה מושלמת. לכן המכשירים רגישים לשינויים זעירים באורך הנגרמים על ידי גלי כבידה חולפים.

LIGO הייתה הצלחה גדולה, מבחין בגל הכבידה הראשון שלו בשנת 2016 ממיזוג חורים שחורים בינאריים. מאז בוצעו עוד 92 גילויים במהלך שלוש ריצות תצפית. ריצת תצפית 3 הייתה אמורה להימשך 12 חודשים עד סוף אפריל 2020 אך הסתיימה ב-27 במרץ 2020 כאשר המגיפה החלה.

גלאי LIGO ו- Virgo עברו אז סדרה של שיפורי רגישות, שכללו דרכים לדכא "רעש קוונטי" בגלאי. "[זה] מגביל את הרגישות של גלאי גלי הכבידה הן בתדר נמוך, בצורה של רעש לחץ קרינה, והן בתדר גבוה, בצורה של רעש ספירת פוטון", אומר אלסנדרו ברטוליני ממכון Nikhef באמסטרדם, העוסק בפיתוח גלאים.

השדרוגים צפויים להכפיל את רגישות הגלאים כלפי מיזוג כוכבי נויטרוניםס. בעוד גלי כבידה זוהו כמעט מדי שבוע בריצת התצפית הקודמת, כעת יש לקלוט אירועים כאלה מדי יום.

שלוש זה קהל

בנוסף להשתתפות בתולה ו-LIGO, גלאי KAGRA של יפן יצטרף גם הוא לריצה הקרובה. קגרה, שנמצא מתחת להר במרכז יפן, הפכה לפעולה ב-2019 והצטרפה לריצה הקודמת בפברואר 2020 לפני שהיא נקטעה בגלל המגיפה.

בעוד ש-KAGRA כרגע גרוע יותר מאשר בתולה ומ-LIGO בזיהוי גלי כבידה, הרגישות שלו גם תשתפר בקרוב הודות לשדרוגי גלאים. KAGRA תפעל למשך חודש אחד בריצה הקרובה לפני שתושבת לצורך שיפורים. יש לקוות ש-KAGRA תצטרף מחדש לתצפיות למשך שלושה חודשים לפחות בשנה הבאה.

"אנו מקווים לממש את הגילוי הראשון שלנו עד סוף הריצה הקרובה", דובר KAGRA ג'וניאצ'י יוקויאמה מאוניברסיטת טוקיו סיפר עולם הפיזיקה. "כמה ההשתתפות שלנו תתרום למדע שהושג על ידי הרשת כולה תלויה באופן מכריע ברגישות שנשיג עד סוף הריצה, שקשה לענות עליה בשלב זה".

לאחר הריצה הרביעית, גלאי LIGO ו- Virgo צפויים לעבור שדרוגים נוספים, במיוחד לציפויים המשמשים במראות. "הציפויים החדשים נמצאים כרגע עדיין בשלב פיתוח", אומר ברטוליני. "[הריצה הקרובה] תאפשר להגדיל את התפוקה המדעית בזמן שתכנון הציפוי יושלם, ומסות הבדיקה החדשות מוכנות לריצה הבאה." הציפוי החדש צפוי להיות מוכן לריצת התצפית החמישית, שתתחיל ב-2026.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה