Najdetailnejší detektor gravitačných vĺn leží len „kúsok“ od nás: Ako nám Mesiac pomôže nahliadnuť do doby kozmického úsvitu?
Nová štúdia popisuje, ako odhaliť gravitačné vlny v doposiaľ neviditeľných frekvenciách.
Gravitačné vlny nám prinášajú záznamy o tých najdeštruktívnejších udalostiach odohrávajúcich sa vo vesmíre. Predpovedal ich už Albert Einstein, no po prvýkrát ich vedci zachytili až v roku 2015.
Zachytiť a interpretovať gravitačné vlny nám pomáhajú špeciálne detektory. Tie dokážu pracovať na rôznych frekvenciách, no množstvo frekvencií zatiaľ zaznamenať nedokážeme, vysvetľuje portál UAB.
Jednou z frekvencií sú takzvané mikrohertzové vlny. Predpokladá sa, že tie mohli vzniknúť krátko po vzniku vesmíru, no aj pre tie najpokročilejšie zariadenia ostávajú neviditeľné. Dobrou správou je, že medzinárodný tím vedcov našiel prirodzený gravitačný detektor, ktorý sa nachádza neďaleko od nás. Vo vedeckom časopise Physical Review Letters sa totiž objavila štúdia, ktorá tvrdí, že by náš Mesiac mohol byť gravitačným detektorom, schopný zaznamenať aj gravitačné vlny z obdobia vesmírneho úsvitu.
Gravitačný detektor z Mesiaca?
Gravitačné vlny neustále našu prirodzenú družicu zasahujú, čo sa odzrkadľuje na drobných zmenách jej obežnej dráhy. Dnes vieme určiť presnú polohu Mesiaca s odchýlkou najviac jeden centimeter, čo plánujú autori štúdie využiť. Presnú polohu Mesiaca dokážeme zistiť prostredníctvom niekoľkých zrkadiel, ktoré nechali na povrchu misie Apollo. Na základe týchto zrkadiel a času, za ktorý sa laserový signál vráti, môžu vedci určiť presnú vzdialenosť družice.
Na základe tohto detailného pozorovania by sme mohli vnímať drobné odchýlky, spôsobené gravitačnými vlnami. Mesiac obehne Zem raz za približne 28 dní. Práve dĺžka jeho obehu by mohla vedcom umožniť zachytiť mikrohertzové frekvencie. Podobne by mohli astronómovia odhaliť gravitačné vlny aj prostredníctvom páru pulzarov.
Neprehliadnite
Pulzary sú rotujúce neutrónové hviezdy, ktoré sú zdrojmi elektromagnetického žiarenia. Intenzita žiarenia sa mení s extrémnou presnosťou, vďaka čomu dokážu astronómovia presne určiť obežné dráhy hviezd.
V oboch prípadoch ide o prirodzené detektory gravitačných vĺn a podľa autorov štúdie môže ísť o úplne nový spôsob, ako gravitačné vlny zachytávať. Tím sa špecificky zameral na gravitačné vlny, ktoré vznikli počas vysokoenergetických fáz v počiatkoch vesmíru. Projekt „prirodzeného detektora“ by zároveň dopĺňal misie americkej a európskej vesmírnej agentúry. Momentálne sa pripravuje nový projekt pomocou detektoru Square Kilometer Array. Ten by mal pokryť frekvencie od nanohertzov až po centihertze.
Pokrytie všetkých frekvencií poskytne vedcom úplný obraz o vývoji nášho vesmíru a o jeho zložení. Čo sa týka mikrohertzovej frekvencie, tá zatiaľ ostáva nepreskúmaná. Autori štúdie na záver dodávajú, že na jej zachytenie netreba vybudovať nové detektory, ale pozorovať napríklad obežnú dráhu Mesiaca. V prípade úspešného pozorovania gravitačných vĺn v mikrohertzovej frekvencii by sme mohli získať prístup k jedným z prvých signálov vesmíru.
Komentáre