„Fale grawitacyjne niosą zadziwiająco wielką energię” wyjaśnia Gabriela I. González, fizyk z LIGO w LMngston. W ostatniej minucie życia układu podwójnego gwiazd neutronowych, odległego od Ziemi o 65 min lat świetlnych, powstający sygnał grawitacyjny jest tak silny, że „gdyby jego energia została wyemitowana jako światło, to byłoby ono jaśniejsze niż Księżyc w pełni” porównuje González. Jednak, w odróżnieniu od światła, które oddaje całą swą energię podczas spotkania z materią, fale grawitacyjne przenikają przez stale obiekty jak duch, jedynie z nimi słabo oddziałując. Dla fali grawitacyjnej Ziemia wraz ze wszystkim, co się na niej znajduje, jest praktycznie zupełnie przezroczysta. Tak więc nawet potężny sygnał grawitacyjny, powstający podczas łączenia się dwóch gwiazd neutronowych, przemieści każde ze zwierciadeł zaledwie o kilka attometrów (1(H8 m), co dokładnie odpowiada planowanej maksymalnej czułości pomiarowej LIGO. Kiedy jedno z ramion obserwatorium się rozciągnie, drugie się skurczy.

Faza i częstość światła laserowego biegnącego w tunelach ulegną przesunięciu w przeciwnych kierunkach. Gdy wiązki z obu ramion zostaną nałożone na nie zaburzoną wiązkę odniesienia, będą względem niej rozstrojone, a powstające stąd dudnienia mogą zostać wykorzystane do wyznaczenia za pomocą analiz komputerowych zmian geometrii czasoprzestrzeni w obu ramionach. W zasadzie dzięki tej technice, zwanej interferometrią, można zmierzyć zmiany odległości mniejsze nawet niż długość fali użytego światła laserowegoa więc nawet i odległości mniejsze od średnicy atomu. Mimo ambitnych założeń projekt LIGO nadal nie robi wrażenia na astronomach. Liczba układów podwójnych gwiazd neutronowych jest stosunkowo niewielka; ich śmierć jest widowiskowa, lecz trwa krótko. Według szacunków astronomów, w promieniu 65 min lat świetlnych tylko jedna taka para łączy się w ciągu 10 rys. lat. „Możliwe, że uda nam się zaobserwować takie zjawi sko wyjaśnia Thorne ale nie jest to wysoce prawdopodobne.”

Jego zdaniem, znacznie większa jest szansa na zaobserwowanie za pomocą LIGO koalescencji dwóch czarnych dziur, katastrofy, która generuje 100 razy silniejsze fale grawitacyjne niż śmierć układu gwiazd neutronowych. Jednak teoretycznie wyznaczone częstości koalescencji układów podwójnych czarnych dziur w zasięgu LIGO mogą się różnić tysiąckrotnie. Oznacza to, że może ich być 10 w roku lub zaledwie jedna na 100 lat. Sięgając głębiej w przestrzeń, do miejsc odległych aż o 300 min lat świetlnych, zwiększylibyśmy szanse na detekcję, jednak wtedy typowe zdarzenie zlania się gwiazd, czyli koalescencji, spowodowałoby przesunięcie się ramion LIGO zaledwie o 1 0~22 ich długości. Obserwatorzy muszą zatem zaczekać na doskonalszą wersję obserwatorium: LIGO 2.0, które będzie w stanie zmierzyć nawet tak nieznaczne drżenie przestrzeni (da się ono porównać do próby wykrycia przesunięcia się Saturna w kierunku Słońca o odległość równą średnicy atomu wodoru!).

Tagi: prąd, rakieta, światło

Katalog

Partnerzy

przepisy kulinarne dj wrocław

Reklama