Моќниот експеримент што ја разреши 100-годишната мистерија поставена од Ајнштајн сега добива надградба

Моќниот експеримент што ја разреши 100-годишната мистерија поставена од Ајнштајн сега добива надградба

Подготвил: Тамара Гроздановски

Лектор: Ивана Кузманоска

Јапонската опсерваторија им се придружува на три постојни гигантски детектори во Вашингтон, Луизијана и во Италија за да формираат глобална мрежа на опсерватории што ги проучуваат гравитационите бранови.

Опсерваториите - ловци на гравитационите бранови - ќе ги подобрат своите откритија во областа на науката родена пред само четири години кога опсерваторијата „ЛИГО“ (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ja разреши мистеријата што пред сто години ја поставил Алберт Ајнштајн.

Во 1916 година Ајнштајн предвидел дека забрзувањето на масивните објекти, како неутронските ѕвезди или црните дупки, ќе создаде бранови или пукнатини во ткивото на просторот и времето. Но, тој не мислел дека овие гравитациони бранови ќе бидат откриени бидејќи нивните сигнали едноставно се премногу слаби во сета таа бучава и вибрации што постојат на Земјата.

Се чини дека во изминативе сто години Ајнштајн бил во право. Но, кон крајот на минатиот век во Вашингтон и во Луизијана биле изградени ЛИГО-машини за со нив научниците да се обидат да фатат сигнали за кои научникот мислел дека никогаш нема да бидат откриени.

Конечно, по 13 години тишина, во септември 2015 година ЛИГО ги открија своите први гравитациони бранови: сигнали од спојувањето на две црни дупки оддалечени околу 1,3 милијарда светлосни години. Ова откритие создало комплетно ново поле на астрономија на гравитационите бранови, а Рајнер Веис, Бери Бариш и Кип Торн, тројца истражувачи на гравитационите бранови, добија Нобелова награда за физика за нивното дело.

1
„КАГРА“ /Фото: Getty Images


Оттогаш, ЛИГО и неговата италијанска верзија „Вирго“ откриле уште два катастрофални судири. По спојувањето на црните дупки, во октомври 2017 година, опсерваторијата открила спојување на две неутронски ѕвезди, а потоа црна дупка која проголтала неутронска ѕвезда. Опсерваторијата досега повеќе од 30 пати открила можни гравитациони бранови. А сега, ЛИГО и „Вирго“ добиваат нов партнер: детекторот на гравитациони бранови наречен КАГРА во Јапонија. Научниците веруваат дека со помош на Јапонците тројно ќе се зголеми прецизноста на лоцирање масивни судири.

- Колку повеќе детектори имаме во глобалната мрежа, толку попрецизно ќе ги локализираме сигналите на гравитациониот бран и подобро ќе ја утврдиме основната природа на катаклизмичните настани што ги создале сигналите - вели Дејви Реиц, извршен директор на ЛИГО.

Новата глобална мрежа би можела да открие 100 судири годишно, смета Вики Калогера, астрофизичарка од Универзитетот „Нортвестерн“.

КАГРА ќе работи слично како и ЛИГО. Детекторот на гравитациони бранови во форма на буквата L се состои од две цевки со должина од по четири километри. Детекторот го отпушта ласерскиот зрак и го дели на два дела. Зраците се одбиваат од огледало и се враќаат назад, па се поништуваат еден со друг. Но, кога ќе дојде до гравитационен бран, едната цевка накратко станува подолга, а другата пократка. Кога ќе се случи тоа, двата светлосни брана повеќе не се неутрализираат меѓусебно, па детекторот ја забележува светлината.

1

Мерењето на овие промени на светлината им овозможува на физичарите да ги мерат и набљудуваат гравитационите бранови што минуваат низ Земјата. Откако ќе го откријат сигналот, астрономите ги предупредуваат телескопите низ светот да се активираат на космичкото случување што веројатно ги активирало брановите.

Се очекува КАГРА да почне со работа во декември. На почетокот ќе работи на нивоа недоволно чувствителни за откривање гравитациони бранови. Откако научниците ќе ги усовршат инструментите, се очекува со полн капацитет да почнат со работа наредната година.

2

Јапонскиот детектор ќе воведе два нови пристапа за пребарување на гравитациони бранови. Тоа ќе биде првата опсерваторија за гравитациони бранови што ќе работи под земја за да ја придуши несаканата бучава од ветерот и сеизмичката активност. Воедно, ќе биде и првиот што ќе користи криогенски оладени огледала за да се намали и термичкиот шум.

ЛИГО и Вирго се неверојатно чувствителни - кога ќе помине бран покрај нив, должината на цевката се менува за помалку од 1/10.000 ширина на протонска честичка, па лесно може да бидат вознемирени од вибрациите на камионите што возат по околните патишта или од лесен ветер. Дури и микроскопските движења на атомите во детекторските огледала може да го имитираат сигналот на гравитациониот бран.