Hi-Tech

Японский детектор готов приступать к поиску гравитационных волн

Грядущий детектор KAGRA будет искать рябь пространства-времени, задействуя хитроумные технологические трюки: ключевые компоненты будут охлаждаться до температур, которые чуть выше абсолютного нуля, и вся сверхчувствительная установка будет размещена в гигантской подземной пещере. В поисках лучших детекторов гравитационных волн, ученые ищут холод. По их словам, детектор будет готов к началу поисков гравитационных волн в конце 2019 года. Ученые проекта KAGRA, расположенного в Камиоке, Япония, недавно получили результаты первых ультрахолодных испытаний.

KAGRA: японский детектор гравитационных волн

Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO поддерживает работу двух детекторов, расположенных в Ханфорде, штат Вашингтон, и Ливингстоне, штат Лос-Анджелес. Новый детектор присоединится к подобным обсерваториям в поиске едва заметных космических волнений, вызванных бурными событиями — например, столкновениями черных дыр. Эти детекторы находятся над землей и не используют методы охлаждения. Другая обсерватория — Virgo — расположена рядом с итальянской Пизой.

Выходит, KAGRA будет первым в своем роде.

Внутри каждого рукава лазерный луч отражается между двумя зеркалами, расположенными на обоих концах. KAGRA составлен из двух 3-километровых рукавов, выстроенных в форме буквы Г. Свет действует в роли гигантской линейки, фиксируя крошечные изменения длины каждого плеча, которые могут быть вызваны проходящей гравитационной волной, растягивающей и сжимающей пространство время.

Зеркала охлаждаются примерно до 20 кельвинов (-253 по Цельсию), тем самым ограничивая колебания молекул. Поскольку детекторы гравитационных волн измеряют изменения длин меньше, чем в диаметр протона, незначительные  эффекты вроде движения молекул на поверхностях зеркал могут мешать измерениям.

Когда детектор запустится по-настоящему, остальные тоже будут охлаждены. В новых испытаниях, проведенных весной 2018 года, ученые охладили только одно из четырех зеркал KAGRA, говорит руководитель проекта Такааки Кадзита из Токийского университета.

LIGO настолько чувствительна, что на нее могут воздействовать грохочущие грузовики, сильный ветер или даже дикая природа. Наличие детектора под землей также помогает предотвратить вибрацию зеркал из-за активности на поверхности Земли. Подземное логово KAGRA должно быть значительно тише.

Ученые KAGRA взяли на себя эти две сложнейших задачи, которые важны для долгосрочного будущего отрасли, говорит Дэвид Шумейкер, представитель LIGO. Строительство под землей и охлаждение потребовали годы усилий. В будущем, даже более продвинутые детекторы гравитационных волн могут основываться на методах KAGRA.

Как только ученые обнаруживают сигнал гравитационной волны, они предупреждают астрономов, которые ищут свет от катаклизма, породившего эти волны, в надежде лучше понять событие. В настоящее время добавление KAGRA в список существующих обсерваторий должно помочь ученым улучшить свои исследования источников гравитационных колебаний. Как вы знаете, телескопы могут наблюдать лишь определенные клочки неба. Наличие дополнительного детектора гравитационных волн в другой части мира поможет лучше триангулировать источники волн.

Предлагаем обсудить ее в нашем чате в Телеграме. Эпоха гравитационно-волновой астрономии началась.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть