Lasery udělají z Měsíce gigantický detektor gravitačních vln z počátku vesmíru  
Astronauti programu Apollo instalovali na Měsíci zrcadla, do nichž buší lasery pozemních observatoří. Můžeme to využít pro spuštění gigantické gravitační observatoře, aniž bychom museli vybudovat nové gravitační zařízení. Ďábelsky jednoduchý nápad by mohl přinést možnost detekce mikrohertzových gravitačních vln.
Pozemské lasery pálí na Měsíc. Kredit: Tom Zagwodzki/Goddard Space Flight Center.
Pozemské lasery pálí na Měsíc. Kredit: Tom Zagwodzki/Goddard Space Flight Center.

Vesmír se vlní rozličnými gravitačními vlnami, které nesou informaci o fascinujících událostech. Můžeme se z nich leccos dozvědět, pokud se nám povede je detekovat. Problém je v tom, že při stávajících detekčních metodách je u nízkofrekvenčních gravitačních vln nutné používat veliké detektory. Gigantické detektory. Jako třeba Měsíc.

 

Diego Blas. Kredit: King’s College London.
Diego Blas. Kredit: King’s College London.

Tým evropských odborníků navrhuje, že by se právě Měsíc na své oběžné dráze mohl stát gigantickým detektorem mikrohertzových gravitačních vln. Takové gravitační vlny, o mnohem nižší frekvenci než doposud detekované gravitační vlny, by přitom mohly pocházet s velmi raného vesmíru, což je samozřejmě velice lákavé.

 

Do dneška se objevila celá řada konceptů gravitačních detektorů, od stolních velikostí až po nezměrné. Diego Blas a Alexander C. Jenkins z britské King’s College London navrhují pro detekci nízkofrekvenčních gravitačních vln Měsíc, a také to, co tam zanechali astronauti programu Apollo.

 

Astronauti na Měsíci instalovali zrcadla, do nichž neustále pozemské observatoře neustále pálí laserovými paprsky – a pak měří, jak se odrážejí. To umožňuje vědcům sledovat vzdálenost mezi Zemí a Měsícem s velmi vysokou přesností, menší než 1 centimetr. Zároveň tím vlastně vznikla vesmírná varianta pozemní gravitační observatoře LIGO. S tím rozdílem, že ve stanicích LIGO laserové paprsky letí na vzdálenost 4 kilometry, zatímco střední vzdálenost Měsíce od Země je zhruba 384 400 kilometrů.

 

Alex Jenkins. Kredit: A. Jenkins.
Alex Jenkins. Kredit: A. Jenkins.

Přesnost těchto měření, samotná vzdálenost k Měsíci, a také to, že Měsíc oběhne Zemi jednou za 28 dní – to vše přispívá k výjimečné vhodnosti tohoto přírodního „detekčního systému“ pro lov gravitačních vln v mikrohertzovém pásmu. Soudobé detektory na tyto gravitační vlny nestačí, ale vědce přitom velice zajímají.

 

Předpokládá se, že mikrohertzové gravitační vlny by měly pocházet z raného vesmíru, který procházel fázovými změnami během svého chladnutí při extrémních energiích. Detekce a analýza těchto gravitačních vln by mohly přinést spoustu nových informací o raném vesmíru, které jsou pro nás jinak nesmírně obtížně dostupné.

 

Není to poprvé, kdy je Měsíc zvažován jako detektor gravitačních vln. Nedávno se uvažovalo o Měsíci, konkrétně o jeho odvrácené straně jako ideálním místě pro zřízení gravitační observatoře, protože tam není prakticky nic, co by rušilo její provoz, alespoň prozatím. Zásadní výhodou konceptu Blase a Jenkinse ale je, že není nutné stavět žádné nové zařízení. Hlavní komponenty gravitační observatoře Země – Měsíc jsou již v provozu.

 

Video: Exploring light dark matter with atomic clocks and magnetometers - Diego Blas

 

Literatura

New Atlas 17. 3. 2022.

Physical Review Letters 128: 101103.

Datum: 19.03.2022
Tisk článku

Související články:

NASA plánuje radioteleskop na odvrácené straně Měsíce     Autor: Stanislav Mihulka (16.04.2020)
Galaktická observatoř NANOGrav zřejmě zachytila gravitační šepot vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (15.01.2021)
Lunární gravitační observatoř by mohla pozorovat 70 procent vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (25.07.2021)



Diskuze:


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








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