Tecno Camon 19
Root NationНовиниНовини ITНовий детектор гравітаційних хвиль вловить можливий сигнал з початку Всесвіту

Новий детектор гравітаційних хвиль вловить можливий сигнал з початку Всесвіту

-

Два інтригуючих сигнали, які виявив невеликий детектор гравітаційних хвиль, можуть бути всіма видами екзотичних явищ – від нової фізики до темної матерії, яка взаємодіє з чорними дірами, і вібрацій, що виникли незабаром після початку Всесвіту. Але через новизну експерименту дослідники проявляють обережність із заявами про будь-яке відкриття.

Такі установки, як Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія (LIGO), використовують гігантські лазерні детектори для пошуку величезного мерехтіння в тканини простору-часу, відомого як гравітаційні хвилі. Вони виникають в результаті зіткнень чорних дір і нейтронних зірок в далекому Всесвіті, і є настільки потужними подіями, що стрясають простір-час і направляють сплески з довжинами хвиль, вимірюваних сотнями кілометрів.

gravitational-wave-detector

Задовго до того, як були побудовані ці величезні обсерваторії, вчені підозрювали, що існують гравітаційні хвилі таких розмірів, оскільки вони знали, що чорні діри і нейтронні зірки іноді повинні стикатися.

В останні роки спостерігається тенденція до створення детекторів, які можуть шукати ці невеликі гравітаційні хвилі, включаючи згадуваний детектор. Цей пристрій складається з диска з кристалічного кварцу діаметром 3 см з резонансною камерою, яка видає електричний сигнал кожного разу, коли вібрує на певних частотах.

Фахівці порівняли систему з дзвоном або гонгом, що звучить з певною частотою. «Якби гравітаційна хвиля потрапила в неї, це порушило б її», – сказали вони. Потім дзвін в кристалі сприймається електричними сенсорами як електромагнітний сигнал. Дослідники розмістили свій детектор за декількома радіаційними екранами, щоб захистити від фонових електромагнітних полів, і охолодили його до надзвичайно низьких температур, чим мінімізувати теплові коливання в апараті. Під час 153-денного експерименту кристал задзвонив двічі, кожен раз одну-дві секунди.

Новий детектор гравітаційних хвиль
На цьому зображенні показано крихітне кристалічне серце детектора гравітаційних хвиль, порожній резонатор без будь-яких прикріплених електродів.

Зараз вчені намагаються з’ясувати, що стало причиною цих результатів. Одним з можливих пояснень є заряджені частки, які називаються космічними променями, які надходять з космосу. Іншим можливим поясненням може бути раніше невідомий тип теплових коливань в кристалі, які повинні були бути мінімальними через наднизькі температури.

Але є також безліч екзотичних перспектив, наприклад тип темної матерії, відомої як аксіони, що обертається навколо чорної діри і випромінює гравітаційні хвилі, для багатьох пояснень може знадобитися невідома раніше фізика, що виходить за рамки Стандартної моделі, яка описує майже всі субатомні частки і сили у Всесвіті.

Незабаром після Великого вибуху, як вважають космологи, Всесвіт пережив період, званий інфляцією, під час якого він експоненціально розширився, – розповів Live Science Франческо Муя, фізик-теоретик з Кембриджського університету у Великобританії, який не брав участі в роботі.

Наприкінці цієї епохи Всесвіт міг би пережити фазовий перехід, подібний до того, як вода переходить з рідкого стану в газоподібний, коли вона закипає, сказав він. Якби це сталося, перехід міг би відкласти велику кількість енергії в тканину простору-часу, генеруючи гравітаційні хвилі, які можна було б побачити за допомогою цього експерименту, сказав Муя.

Він не вважає, що вже є достатньо доказів, щоб сказати, якими саме були події в кристалі, але він схвильований цим експериментом і іншими подібними, які з’являться в Мережі найближчим часом.

Тепер, коли у дослідників є досвід цих виявлень, вони можуть створити більше таких сенсорів. Якщо кілька пристроїв побачать один і той же сигнал одночасно, це потенційно може вказувати на щось у Всесвіті і допоможе виключити внутрішні процеси, такі як теплові коливання всередині кристалу.

Читайте також:

Підтримати автора

Інші статті

Підписатися
Сповістити про
guest

0 Comments
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі