Астрономы предложили использовать Луну для обнаружения гравитационных волн ранней Вселенной

651

Группа европейских исследователей предположила, что орбиту Луны можно использовать в качестве гигантского детектора гравитационных волн — пульсаций в самой ткани пространства-времени. Эти волны, намного меньшие, чем те, которые могут уловить существующие детекторы и исходят из ранней Вселенной.

Космические события с участием огромных масс, такие как столкновения между черными дырами, могут высвободить столько энергии, что они физически искажают пространственно-временной континуум, вызывая рябь, известную как гравитационные волны.

Хотя это явление было впервые предсказано Альбертом Эйнштейном более века назад, не были обнаружены напрямую до 2015 года.

Чтобы обнаружить гравитационные волны, такие объекты, как и Virgo, испускают лазерные лучи по туннелям длиной 4 км и ждут их отклонений.

Аргументация заключается в том, что после уменьшения других воздействий окружающей среды любое крошечное изменение в этом лазерном луче указывает на то, что на него воздействовала гравитационная волна, буквально искажающая реальность. Это искажение может быть всего в одну тысячную ширины протона, но эти чувствительные инструменты могут его обнаружить.

За прошедшие годы были сделаны десятки обнаружений, но современные технологии могут улавливать сигналы только в пределах определенных частот.

В новом исследовании ученые из UAB и IFAE в Испании и Университетского колледжа Лондона предложили новый способ обнаружения гравитационных волн на гораздо более низких частотах, используя орбиту Луны вокруг Земли.

Астронавты Аполлона оставили зеркала на поверхности Луны, и обсерватории здесь, на Земле, непрерывно направляют к ним лазеры и измеряют, как они отражаются.

Это позволяет ученым отслеживать расстояние Луны от Земли с точностью до 1 см. В каком-то смысле это гораздо более крупная версия существующих детекторов гравитационных волн, но там, где лазеры проходят всего 4 км, среднее расстояние до Луны составляет 384 400 км.

Точность наших измерений до Луны, дополнительное расстояние, а также тот факт, что Луне требуется 28 дней для обращения вокруг Земли, делают этот метод особенно чувствительным к обнаружению гравитационных волн в диапазоне микрогерц.

Такие частоты находятся за пределами возможностей существующих детекторов, но представляют особый интерес для ученых.

Считается, что микрогерцовые должны исходить из очень ранней Вселенной, поскольку она претерпевает переходы между фазами высокой энергии. Обнаружение и расшифровка этих волн может открыть огромное количество новой информации о сложном для изучения периоде истории Вселенной.

Это не первый раз, когда Луну рассматривают на предмет роли в обнаружении гравитационных волн. В прошлом году другая команда ученых предположила, что лунная поверхность может стать идеальным местом для будущего объекта благодаря ее изоляции от фоновых помех.

Однако главное преимущество нового предложения заключается в том, что оно вообще не требует строительства нового объекта — существующие технологии можно просто перепрофилировать.

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии