Nový gravitační detektor BAW možná zachytil neznámý typ gravitačních vln  
Zní to nevinně. Australský detektor gravitačních vln Bulk Acoustic Wave detekoval dvě události, jaké jsme ještě nikdy neviděli. Mohlo by jít o gravitační vlny na frekvencích kolem 5 MHz. Ve hře jsou kromě obyčejných poruch a nedopatření i fascinující věci, jako primordiální černé díry nebo temná hmota. Gravitační astronomie nabírá na obrátkách.
Komponenty detektoru BAW. Kredit: ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics.
Komponenty detektoru BAW. Kredit: ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics.

Od roku 2015 s jistotou víme, že gravitační vlny existují. Objevili se gravitační astronomové, kteří zkoumají vesmír úplně novým způsobem, v oblasti gravitačních vln. Doposud lovili na observatoři LIGO, která může detekovat gravitační vlny o frekvencích mezi 7 kHz a 30 Hz. To odpovídá gravitačním vlnám z ohromujících vesmírných katastrof, jako jsou srážky černých děr nebo neutronových hvězd.

 

Není to špatné. Ale zároveň určitě existují i gravitační vlny mimo uvedené rozmezí. Po nich jdou nové gravitační experimenty, jako je například gravitační detektor Bulk Acoustic Wave resonator, čili BAW. Nedávno z něj tým ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics (CDM) a University of Western Australia získal první várku dat, která obsahuje dvě události, co mohou být neznámým typem gravitačních vln.

 

Logo. Kredit: ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics.
Logo. Kredit: ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics.

Experiment BAW používá disk z krystalu křemene, kterým procházejí akustické vlny, díky čemuž vibruje na vysokých frekvencích. Tím vzniká elektrický proud, který mohou zachytit dvě vodivé destičky, co tlačí na disk z obou stran. Vytvořený signál prochází do zařízení SQUID (Superconducting quantum interference device), které ho zesiluje tak, aby ho zachytil vlastní detektor.

 

Gravitační observatoř LIGO. Kredit: Cfoellmi / Wikimedia Commons.
Gravitační observatoř LIGO. Kredit: Cfoellmi / Wikimedia Commons.

Celý tento systém je uzavřen v několika protiradiačních štítech, které chrání BAW před okolním elektromagnetickým zářením. Také je zmražen téměř na absolutní nulu, kvůli omezení okolního šumu. Díky své konstrukci experiment BAW zvládne detekovat gravitační vlny o frekvencích v pásmu MHz.

 

Experiment BAW pracoval celkem 153 dní roku 2019. Během této doby detekoval dvě výjimečné a doposud neviděné události, 12. května a 27. listopadu. Obě dvě tyto události mohly být gravitačními vlnami na frekvencích kolem 5 MHz.

 

Zatím není jasné, co jsou tyhle signály zač. Ve hře jsou ale fascinující záležitosti. Jednou z možností jsou primordiální černé díry, které podle některých hypotéz mohly vzniknout během prvních okamžiků vesmíru po Velkém třesku. Jejich existence je stále ve hvězdách. Další, snad ještě luxusnější možností je, že zmíněné signály pocházejí od oblaků částic temné hmoty, které prošly detektorem BAW.

 

Jak autoři studie přiznávají, detekované signály mohou mít mnohem prozaičtější vysvětlení. Mohla by to být interference elektricky nabitých částic, důsledek mechanické zátěže nebo třeba náhodný jev na úrovni atomů. Dalším úkolem gravitačních astronomů bude zjistit, o co vlastně šlo. Ať to dopadne jakkoliv, s gravitační astronomií se očividně nebudeme nudit.

 

Literatura

New Atlas 24. 8. 2021.

Physical Review Letters 127: 071102.

Datum: 29.08.2021
Tisk článku

Související články:

Vítejte ve věku gravitační astronomie     Autor: Stanislav Mihulka (12.02.2016)
NANOGrav pátrá po gravitačních vlnách nízkých frekvencí     Autor: Stanislav Mihulka (09.04.2016)
Stolní detektor gravitačních vln s nanodiamantem by mohl převrátit fyziku     Autor: Stanislav Mihulka (11.09.2020)



Diskuze:

oné

Jan Mrkvicka,2021-08-29 11:26:24

Je známa frekvencia už zachytených gravitačných vĺn. Určite existuje miktofón pre túto frekvenciu. Stačilo by ho dať do tej kobky a bolo by jasné či je to schodná cesta. Obávam sa že nie je.

Odpovědět

víc detektorů

Jan Slovan,2021-08-29 07:29:11

K určení původu signálu by jistě přispělo, když by takové detektory běžely alespoň dva stejné.

Odpovědět


Re: víc detektorů

Jan Slovan,2021-08-29 07:32:00

Omluvám se, teď vidím, že Petr Petr už to napsal.

Odpovědět

chyba

Petr Petr,2021-08-29 04:40:51

Patrně půjde o instrumentální chybu. Nikdo ani nenavrhl gravitační zdroj v pásmu MHz. Elektricky to jde naopak snadno. Sami autoři přiznávají, že bude třeba postavit další nezávislý detektor. Jde jen o publikaci, aby případně byli první v objevu. Ale je to patrně jeden z mnoha falešných pokusů.

Odpovědět


Re: chyba

Jakub Matouš,2021-08-29 22:36:56

Samozřejmě, ale proč si nezaspekulovat.
Navrhuji skok do (výskok z) hyperprostoru.
na mé hypotéze je zajímavé že pokud tak nečiní objekty velikosti planet, velmi pravděpodobně jde o skoky vně naší soustavy :D

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace