Ένα νέο πείραμα πραγματοποιήθηκε σε εργαστήριο της NASA που έδειξε ότι είναι δυνατή η χρήση λέιζερ για να αφουγκραστούν την «μουσική» που δημιουργείται από τα κύματα βαρύτητας καθώς διέρχονται από το Σύμπαν.
Βαρυτικά κύματα που παράγονται μετά από συγκρούσεις μαύρων οπών
Οι δομές αυτές (τα βαρυτικά κύματα) προβλέφτηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος κατάλαβε ότι ήταν κυματισμοί στον χωροχρόνο οι οποίοι δημιουργήθηκαν όταν συνέβη το Big Bang.
Οι φυσικοί ήταν περίεργοι να δουν, εδώ και πολλά χρόνια, για το αν πράγματι υπάρχουν οι εν λόγω σχηματισμοί. Πρόσφατα ειδικοί της NASA στο Εργαστήριο Αεριοπρόωσης JPL, απέδειξαν ότι τουλάχιστον η αναζήτηση για τα κύματα είναι εφικτή.
Σε ένα εργαστήριο οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα σύστημα λέιζερ που είναι προάγγελος εκείνου που θα πετάξει στο διάστημα, του Διαστημικού Συμβολόμετρου με Λέιζερ (LISA), μια συστοιχία δορυφόρων που θα πετούν σε σχηματισμό.
Θεωρητικά, τα βαρυτικά κύματα θα πρέπει να παράγουν σε κάθε περίπτωση ευαίσθητα σήματα μέσα στον θόρυβο υποβάθρου του Σύμπαντος, που οι ειδικοί πιστεύουν ότι μπορούν να ανιχνευθούν με τη χρήση συμβολομετρίας με λέιζερ.
Αλλά τούτο το έργο δεν είναι καθόλου εύκολο, και πρέπει να ξεπεραστούν πολλά προβλήματα αν θέλουμε το LISA να έχει κάποια επιτυχία. Αυτό λοιπόν που διαπιστώθηκε από τα πειράματα του JPL ήταν ότι οι τυχαίες διακυμάνσεις στις ακτίνες λέιζερ του συστήματος, μπορεί να σταματήσουν στο σημείο όπου τα σήματα των κυμάτων γίνονται «ακουστικά».
"Για να ανιχνευθούν τα κύματα βαρύτητας, πρέπει να κάνουμε εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις”, εξηγεί το μέλος της ομάδας, Bill Klipstein.
“Τα λέιζερ μας είναι πολύ πιο θορυβώδη από ό,τι θέλουμε για να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις, γι αυτό πρέπει να αφαιρέσουμε το θόρυβο προσεκτικά ώστε να έχουμε ένα σαφές μήνυμα. Είναι σαν να ακούς να πέφτει ένα φτερό εν μέσω μιας βαριάς καταιγίδας”, προσθέτει.
Όταν αναπτυχθεί πλήρως το LISA θα διαθέτει τρεις μικρούς δορυφόρους τοποθετημένους σε ένα τριγωνικό σχηματισμό, καθένας από τους οποίους θα συνδέεται με τους άλλους μέσω ακτίνων λέιζερ. Τα διαστημόπλοια θα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
Μέσα σε κάθε δορυφόρου θα υπάρχει ένας κύβος από χρυσό και πλατίνα, που θα επιπλέει ελεύθερα στον χώρο. Όταν τα βαρυτικά κύματα θα διέρχονται μέσα τους, θα κινούνται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση κατά ένα μικροσκοπικό ποσό.
Το λέιζερ πρόκειται να είναι τόσο ευαίσθητα που θα είναι σε θέση να συλλάβουν αυτές τις λεπτές διαφορές, και ως εκ τούτου να προσδιορίσουν τα βαρυτικά κύματα.
Πηγή: JPL NASA News
Leave a Comment