Ο ανιχνευτής VIRGO ξεκίνησε την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων στη Πίζα

Από σελίδα του PhysicsWeb, 23 Ιουλίου 2003

Ο ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων VIRGO εγκαινιάστηκε στην Cascina, κοντά στην Πίζα της Ιταλίας. Ο ανιχνευτής - που θα ψάξει για τα βαρυτικά κύματα που προβλέπονται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας - είναι ένα κοινό πρόγραμμα μεταξύ του INFN της Ιταλίας και του CNRS της Γαλλίας. Το Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Βαρύτητας θα διαχειριστεί την όλη προσπάθεια.

Τα κύματα βαρύτητας είναι κυματώσεις στον ιστό του χωρόχρονου, που παράγονται όταν επιταχύνονται ογκώδη σώματα μέσα στο διάστημα. Εντούτοις, τα κύματα είναι πολύ ασθενικά - ακόμα και για τις ισχυρότερες αστροφυσικές πηγές, όπως είναι οι εκρήξεις υπερκαινοφανών ή οι συγκρούσεις μεταξύ των άστρων νετρονίων και των μαύρων οπών - και επομένως είναι εξαιρετικά δύσκολα στο να ανιχνευτούν. 

Όταν ένα κύμα βαρύτητας φθάνει στη Γη θα πρέπει να γίνει διαστολή του χώρου προς μια κατεύθυνση και αυτό να κάνει συμβολή με την κάθετη κατεύθυνση. Το VIRGO στηρίζεται στα συμβολόμετρα με λέιζερ για να ανιχνεύσει την επίδραση αυτών των αλλαγών πάνω σε δύο μάζες, που είναι πολύ μακριά η μία από την άλλη. Οι βραχίονες του συμβολόμετρου έχουν μήκος 3 χιλιόμετρα και είναι κάθετοι ο ένας στον άλλο. Οι οποιεσδήποτε μεταβολές στο σχήμα της συμβολής που παράγεται από δύο ακτίνες λέιζερ, οι οποίες ανακλώνται από τα κάτοπτρα στις μάζες της δοκιμής, θα εξαρτώνται από τις αλλαγές στο μήκος των βραχιόνων, λόγω των βαρυτικών κυμάτων.

Εντούτοις, οι αλλαγές στο μήκος που θα προκαλούνται από οποιοδήποτε βαρυτικό κύμα θα είναι εξαιρετικά μικρές - κάπου 10 ^-18 m - κι έτσι ο ανιχνευτής πρέπει να είναι πολύ ευαίσθητος. Μάλιστα η συσκευή, πρέπει να απομονωθεί σεισμικά από το περιβάλλον του, και πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα πολύ υψηλό κενό και τα καλύτερα δυνατά κάτοπτρα και άλλα οπτικά συστατικά.

Το Virgo έχει περάσει ήδη τις προκαταρκτικές δοκιμές και θα αρχίσει αμέσως να καταγράφει τα στοιχεία σε μερικούς μήνες. Θα συμμετέχει σε ένα παγκόσμιο δίκτυο ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων, που περιλαμβάνει ήδη τους δύο ανιχνευτές LIGO (που είναι και οι δύο μήκους 4 km) στις ΗΠΑ, το GEO600 στη Γερμανία (600 m) και το TAMA στην Ιαπωνία (300 m).