Osoby czytające wydania polityki

„Polityka” - prezent, który cieszy cały rok.

Pierwszy miesiąc prenumeraty tylko 11,90 zł!

Subskrybuj
Nauka

Srebrny detektor

Księżyc: srebrny detektor fal grawitacyjnych. O tym zjawisku fizycy dyskutują zawzięcie

Księżyc jest pozbawiony atmosfery, oceanów, obecności życia i szumu radiowego. Jest też nader spokojny sejsmicznie. Księżyc jest pozbawiony atmosfery, oceanów, obecności życia i szumu radiowego. Jest też nader spokojny sejsmicznie. Muratart / Shutterstock
Umiemy już wykrywać fale grawitacyjne – ale tylko te, których źródłem są zderzenia masywnych obiektów. Wydarzenia mniej spektakularne trudno będzie zarejestrować na Ziemi. I tu z pomocą przychodzi Księżyc.

O istnieniu fal grawitacyjnych – zmarszczek czasoprzestrzeni – fizycy dyskutowali zawzięcie już w drugiej dekadzie XX w. Na doświadczalne potwierdzenie ich istnienia trzeba było jednak czekać sto lat – do roku 2015. Od tego czasu sygnały były wielokrotnie wykrywane przez obserwatoria, takie jak europejski detektor Virgo czy para amerykańskich detektorów LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).

Oba składają się ze struktur tworzących dwa prostopadłe ramiona, każde mierzące po kilka kilometrów. Z jednego końca emitowane jest światło lasera, które odbija się od lustra na drugim końcu i wraca do miejsca, z którego wyruszyło. Czas, jakiego potrzebuje do pokonania drogi tam i z powrotem, jest oczywiście stały. Jeśli ulegnie minimalnemu wydłużeniu, może to świadczyć o przejściu fal grawitacyjnych. One bowiem, przemierzając przestrzeń naszego Układu Słonecznego, powodują minimalne, naprzemienne skracanie się i wydłużanie obiektów znajdujących się w tymże układzie.

Dotychczas, z pomocą istniejących instrumentów naziemnych, badacze byli w stanie wykrywać głównie fale grawitacyjne będące następstwem zlewania się szczególnie masywnych czarnych dziur lub gwiazd neutronowych. Z powodu ograniczonej czułości aparatury możliwe do wykrycia były fale grawitacyjne powstałe wyłącznie na skutek zdarzeń w odległości do ok. 7 mld lat świetlnych od Ziemi.

Detektor LIGO w Hanford w stanie Waszyngton w USAAlamy Stock Photo/BEWDetektor LIGO w Hanford w stanie Waszyngton w USA

Wszędobylski szum

Wykrycie słabszych fal grawitacyjnych na Ziemi jest dosyć trudne. Po pierwsze, wymaga zbudowania większych detektorów. Po drugie, w ziemskim środowisku panuje nieustanny szum. Do jego istnienia przyczyniają się oceany, atmosfera i wszechobecne na Ziemi życie. Nasza planeta pozostaje również aktywna sejsmicznie, nieustannie ulegając delikatnym wstrząsom.

Polityka 3.2024 (3447) z dnia 09.01.2024; Nauka ProjektPulsar.pl; s. 59
Oryginalny tytuł tekstu: "Srebrny detektor"
Reklama