Iskanje gravitacijskih valov naj bi se nadaljevalo po neuspehih zaradi bolezni COVID-19

To je objavilo sodelovanje LIGO-Virgo-KAGRA iskanje gravitacijskih valov se bo nadaljevalo maja. Naslednja opazovalna serija – četrta za projekt – naj bi se začela lani, vendar je bila preložena zaradi vrste inženirskih zamud zaradi pandemije COVID-19. Trajanje bo najdaljše doslej, saj bo delovalo 18 mesecev.

Detektorji gravitacijskih valov so interferometri v obliki črke L z več kilometrov dolgimi kraki. Laserski žarki se pošljejo navzdol po vsaki roki in se nato odbijejo od ogledal, imenovanih testne mase. Žarki se nato ponovno združijo v središču interferometra in ustvarijo interferenčni vzorec, ki se izniči, ko so popolnoma poravnani. Instrumenti so tako občutljivi na majhne spremembe dolžine, ki jih povzročijo mimoidoči gravitacijski valovi.

LIGO je bil velik uspeh, opazil svoj prvi gravitacijski val leta 2016 iz binarne združitve črne luknje. Od takrat je bilo v treh opazovalnih serijah izvedenih še 92 zaznav. Opazovalna serija 3 naj bi trajala 12 mesecev do konca aprila 2020, vendar se je končala 27. marca 2020, ko se je začela pandemija.

Detektorja LIGO in Virgo sta bila nato podvržena vrsti izboljšav občutljivosti, ki so vključevale načine za zatiranje "kvantnega šuma" v detektorju. "[To] omejuje občutljivost detektorjev gravitacijskih valov tako pri nizki frekvenci, v obliki hrupa tlaka sevanja, kot pri visoki frekvenci, v obliki hrupa štetja fotonov," pravi. Alessandro Bertolini z inštituta Nikhef v Amsterdamu, ki se ukvarja z razvojem detektorjev.

Z nadgradnjami naj bi se podvojila občutljivost detektorjev na združitev nevtronskih zvezds. Medtem ko so bili gravitacijski valovi v prejšnjih opazovalnih serijah zaznani skoraj vsak teden, bi morali takšne dogodke zdaj zaznati vsak dan.

Trije so gneča

Poleg Virgo in LIGO se bo prihajajoči vožnji pridružil tudi japonski detektor KAGRA. KAGRA, ki se nahaja pod goro v osrednji Japonski, je začel delovati leta 2019 in se pridružil prejšnjemu izvajanju februarja 2020, preden je bil prekinjen zaradi pandemije.

Medtem ko je KAGRA trenutno slabša od Virgo in LIGO pri zaznavanju gravitacijskih valov, se bo tudi njena občutljivost kmalu izboljšala zahvaljujoč nadgradnjam detektorja. KAGRA bo v prihajajočem obdobju delovala en mesec, nato pa bo zaprta zaradi izboljšav. Upamo, da se bo KAGRA naslednje leto ponovno vključila v opazovanja vsaj za tri mesece.

Rainer Weiss: 50 let LIGO in gravitacijskih valov

"Upamo, da bomo naše prvo odkrivanje realizirali do konca prihajajoče serije," je tiskovni predstavnik KAGRA Jun'ichi Yokoyama povedal z Univerze v Tokiu Svet fizike. "Koliko bo naše sodelovanje prispevalo k znanosti, pridobljeni s celotno mrežo, je ključno odvisno od občutljivosti, ki jo bomo dosegli do konca vožnje, kar je na tej točki težko odgovoriti."

Po četrtem zagonu se pričakuje, da bosta detektorja LIGO in Virgo deležna nadaljnjih nadgradenj, zlasti glede premazov, uporabljenih na ogledalih. »Novi premazi so trenutno še v fazi razvoja,« pravi Bertolini. "[Prihajajoča] serija bo omogočila povečanje znanstvenega rezultata, medtem ko bo zasnova prevleke dokončana, nove preskusne mase pa pripravljene za naslednjo izvedbo." Nova prevleka naj bi bila pripravljena za peto opazovalno vožnjo, ki se začne leta 2026.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/search-for-gravitational-waves-set-to-resume-following-covid-19-setbacks/