Интерферометр Advanced LIGO готовится к началу нового сезона охоты за гравитационными волнами

IT новости на Учитель программирования Ру
Во вторник, 19 мая 2015 года, после семи лет простоя на модернизации, состоялись первые включения оборудования научной установки Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatories ( Advanced LIGO). Две таких идентичных установки, расположенные на юго-востоке штата Вашингтон и на юго-востоке штата Луизиана, предназначены для обнаружения слабых “подписей” гравитационных волн, порождаемых взрывами сверхновых, столкновениями черных дыр и другими высокоэнергетическими космическими катастрофами.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна определяет, что гравитационные волны должны существовать в природе, но их наличие невозможно обнаружить путем прямых измерений. Эксперимент Advanced LIGO, строительство которого финансируется американским Национальным научным фондом, и который реализуется силами ученых и инженеров из Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического института, сможет обнаружить гравитационные волны при помощи измерений побочных эффектов влияния этих волн. Если гравитационные волны будут обнаружены и будут произведены измерения их характеристик, то это открытие будет иметь важность для современной науки, сопоставимую с важностью открытия бозона Хиггса на Большом Адроном Коллайдере в 2012 году.

“Эксперимент Advanced LIGO является огромным шагом вперед на пути попыток изучения экстраординарных тайн нашей Вселенной” – рассказывает Франц Кордова (France Cordova), директор американского Национального научного фонда.

Оборудование эксперимента LIGO посылает лучи фокусированного лазерного света по двум туннелям, длиной в 4 километра, на конце которых стоят зеркала. Гравитационные волны должны произвести крошечные изменения в траекториях распространения этих лучей. Это, в свою очередь, должно наложить характерный образ на интерференционную картинку, которая получается в точке, где сходятся два луча. А для устранения любых неоднозначностей и для перепроверки получаемых данных, в штате Вашингтон и в штате Луизиана, на расстоянии 3 тысяч километров друг от друга построены две абсолютно идентичные установки.

Когда первый эксперимент LIGO начал работу в 2002 году, эта система, на сооружение которой было потрачено 365 миллионов долларов, в теории была способна обнаруживать гравитационные колебания, амплитуда которых равнялась тысячной части от диаметра протона. Но за все время проведения эксперимента ученым так и не удалось обнаружить ни одного следа гравитационной волны.

В 2008 году робота установок LIGO была приостановлена, и было выделено около 200 миллионов долларов на проведение модернизации оптической системы, лазеров и других компонентов, что должно повысить в несколько раз точность и чувствительность нового эксперимента, получившего название Advanced LIGO. Новая установка является в 10 раз более чувствительной, нежели первая установка, а ее полноценная работа будет начата осенью этого года.

“В отличие от его предшественника, эксперимент Advanced LIGO обладает столь высокой чувствительностью и точностью, что это позволит нам слышать даже отголоски столкновений галактик” – рассказывает Мэтт Стрэсслер (Matt Strassler), ученый-физик из Гарварда, – “Когда где-то во Вселенной сольются две черных дыры или произойдут другие высокоэнергетические события, то мы узнаем об этом по крошечным изменениям силы тяжести, которые и являются отголоском гравитационных волн. Измерив параметры этих колебаний, мы вычислим параметры гравитационных волн и параметры событий, породивших эти волны”.

Источник


Поделиться ссылочкой: