COVID-19 Gerilemelerinin Ardından Sürdürülecek Yerçekimi Dalgalarını Arayın

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

İtalya'daki Başak yerçekimi dalgası dedektörü — Yedekleme ve çalıştırma: İtalya'daki Başak yerçekimsel dalga dedektörü (nezaket: The Virgo iş birliği/CCO 1.0)

LIGO-Virgo-KAGRA işbirliği şunu duyurdu: yerçekimi dalgaları arayışı devam edecek Mayısta. Projenin dördüncüsü olan bir sonraki gözlem çalışmasının geçen yıl başlaması planlanıyordu ancak COVID-19 salgınından kaynaklanan bir dizi mühendislik gecikmesi nedeniyle ertelendi. Çalışma, bugüne kadarki en uzun süre olacak ve 18 ay sürecek.

Yerçekimi dalgası dedektörleri, kolları birkaç kilometre uzunluğunda olan L-şekilli interferometrelerdir. Lazer ışınları her bir koldan aşağı gönderilir ve ardından test kütleleri adı verilen aynalardan yansır. Işınlar daha sonra interferometrenin merkezinde yeniden birleştirilir ve mükemmel şekilde hizalandığında birbirini yok eden bir girişim modeli oluşturur. Aletler bu nedenle, herhangi bir yerçekimi dalgasının neden olduğu uzunluktaki küçük değişikliklere karşı hassastır.

LIGO büyük bir başarı oldu, ilk yerçekimi dalgasını tespit etmek 2016'da bir ikili kara delik birleşmesinden. O zamandan beri, üç gözlemsel çalışmada 92 tespit daha yapıldı. 3. gözlem çalışmasının Nisan 12'nin sonuna kadar 2020 ay sürmesi gerekiyordu, ancak 27 Mart 2020'de pandemi başladığında sona erdi.

LIGO ve Virgo dedektörleri daha sonra, dedektördeki "kuantum gürültüsünü" bastırmanın yollarını içeren bir dizi hassasiyet iyileştirmesinden geçti. "[Bu] yerçekimi dalgası dedektörlerinin hassasiyetini hem düşük frekansta, radyasyon basıncı gürültüsü biçiminde hem de yüksek frekansta, foton sayma gürültüsü biçiminde sınırlar" diyor. Alessandro Bertolini dedektör geliştirme üzerinde çalışan Amsterdam'daki Nikhef enstitüsünden.

Yükseltmelerin, dedektörlerin hassasiyetini ikiye katlaması bekleniyor. nötron yıldızı birleşmesiS. Önceki gözlem çalışmasında yerçekimsel dalgalar neredeyse her hafta tespit edilirken, bu tür olayların artık her gün kaydedilmesi gerekiyor.

Üç kalabalıktır

Başak ve LIGO'nun yanı sıra Japonya'nın KAGRA dedektörü de önümüzdeki koşuya katılacak. KAGRA, Japonya'nın merkezinde bir dağın altında yer alan, 2019'da faaliyete geçti ve bir önceki koşuya pandemi nedeniyle yarıda kesilmeden önce Şubat 2020'de katıldı.

KAGRA'nın yerçekimi dalgalarını tespit etme konusunda şu anda Başak ve LIGO'dan daha zayıf olmasına rağmen, dedektör yükseltmeleri sayesinde hassasiyeti de yakında artacaktır. KAGRA, iyileştirmeler nedeniyle kapatılmadan önce önümüzdeki dönemde bir ay boyunca çalışacak. KAGRA'nın gelecek yıl en az üç ay boyunca gözlemlere yeniden katılacağı ümit ediliyor.

Rainer Weiss: 50 yıllık LIGO ve yerçekimi dalgaları

KAGRA sözcüsü, "İlk tespitimizi önümüzdeki çalışmanın sonunda gerçekleştirmeyi umuyoruz" dedi. Jun'ichi Yokoyama Tokyo Üniversitesi'nden anlattı Fizik dünyası. "Katılımımızın tüm ağın elde ettiği bilime ne kadar katkıda bulunacağı, büyük ölçüde koşunun sonunda elde edeceğimiz hassasiyete bağlıdır ve bu noktada yanıtlaması zor."

Dördüncü çalışmanın ardından LIGO ve Virgo dedektörlerinin, özellikle aynalarda kullanılan kaplamalarda daha fazla iyileştirme yapılması bekleniyor. Bertolini, "Yeni kaplamalar şu anda hala geliştirme aşamasındadır" diyor. "[Yaklaşan] çalışma, kaplama tasarımı tamamlanırken bilimsel çıktının artırılmasına olanak tanıyacak ve yeni test kütleleri bir sonraki çalışma için hazırlanacak." Yeni kaplamanın 2026'da başlayacak beşinci gözlemsel çalışmaya hazır olması bekleniyor.