Pitanja, odgovori i razgovori

Kako detektirati gravitacijske valove?

Mile iz Zagreba pita:

Možete li mi dati neke informacije o detekciji gravitacijskih valova i nešto o projektu LISA, čuo sam da se unutar tog projekta razvijaju uredaji za detekciju?

KK:

Gravitacijski valovi su valovi u samom prostor-vremenu koji bi trebali nastati pri svakom nejednolikom (ubrzanom) gibanju masa. Njihovo postojanje predviđa Einsteinova teorija gravitacije, a slavni Hulse-Taylor eksperiment na dvojnom sustavu pulsara je na njih neizravno i eksperimentalno ukazao.

Ono čemu se sad teži je i njihova izravna detekcija. Kako ti valovi svojim prolaskom mijenjaju prostorne udaljenosti eksperimenti za njihovu detekciju su zasnovani na izvanredno preciznom mjerenju udaljenosti.

Eksperiment LISA, kojeg spominješ, planira izbaciti orbitu oko Sunca (istovjetnu Zemljinoj, ali dvadesetak lučnih stupnjeva iza same Zemlje) tri satelita koja bi sačinjavala jednakostranični trokut s bazom od pet milijuna kilometara. Udaljenost između tih satelita bi se metodom laserske interferometrije neprestano mjerila s preciznošću od 20 pikometara! Kad gravitacijski val prođe tim dijelom prostora, udaljenosti među satelitima bi se usljed izobličenja prostora malo promijenile i detektori bi to mogli registrirati.

Projekt LISA bi, ako uopće bude odobren, trebao početi 2005, a lansiranje je planirano za 2008.

Drugi eksperiment za detekciju gravitacijskih valova, LIGO, već je skoro sasvim dovršen i trebao bi početi s radom slijedeće godine. On se sastoji od dva odvojena detektora, na dva kraja Sjedinjenih Država, a radi na sličnom principu kao i LISA. Kod ovih detektora, umjesto trokuta od pet milijuna kilometara imamo po dvije "ruke" od svega četiri kilometra. Zbog toga mjerenje udaljenosti mora biti mnogo preciznije nego kod LISE, otprilike tisućinku pikometra (dakle, tisuću puta manje od promjera protona)!

Ovi detektori, osim što će istraživati prirodu gravitacijske sile, predstavljat će i nove instrumente za promatranje astronomskih pojava kao što su sudari zvijezda i stvaranje crnih rupa. Kako je poznato da vidljiva materija sačinjava samo mali postotak svemira, vjeruje se da će nam ovi gravitacijski "teleskopi" otvoriti velike nove vidike.

Inače, WWW stranice ovih dvaju eksperimenata su http://www.ligo.caltech.edu/ i http://lisa.jpl.nasa.gov/.

Srodne teme:   —   Gravitacija   —