Zmarszczki czasoprzestrzeni. Laserem w Księżyc, czyli poszukiwanie fal grawitacyjnych
Albert Einstein przewidział istnienie fal grawitacyjnych ponad 100 lat temu. Miał rację, jednak nazywane obrazowo "zmarszczkami czasoprzestrzeni" fale zostały zaobserwowane dopiero w 2015 roku. Badacze nie ustają w wysiłkach, aby je lepiej poznać i zrozumieć. Pomoże w tym ostrzelanie Księżyca laserem.
Zalogowani mogą więcej
Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika
Co było na początku? Badania, które pozwolą nam lepiej zrozumieć strukturę wczesnego Wszechświata to święty Graal nauki. Tym swoistym podróżom w czasie służy im m.in. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, a na Ziemi badacze usiłują lepiej zrozumieć to zagadnienie, badając fale grawitacyjne.
Są to zakłócenia czasoprzestrzeni, wywoływane przez obiekty posiadające masę – tym większe, im większa jest masa obiektów. Nowy pomysł, pozwalający na wykrywanie i badanie fal grawitacyjnych, zakłada wykorzystanie w tym celu Księżyca.
Naukowcy z Autonomicznego Uniwersytetu i Instytutu Fizyki Wysokich Energii w Barcelonie oraz badacze z University College London chcą wykorzystać do tego celu zwierciadła, pozostawione na Srebrnym Globie przez astronautów z misji Apollo 11, 14 i 15.
Lustra na Księżycu
Księżycowe lustra służą do bardzo precyzyjnych pomiarów odległości Księżyca od Ziemi. Polegają one na pomiarze czasu, w jakim dystans pomiędzy naszą planetą i jej naturalnym satelitą przebywa promień lasera, czyli światło.
Tę właśnie możliwość chcą wykorzystać badacze, traktując układ Ziemia – Księżyc jak większy odpowiednik ziemskich detektorów fal grawitacyjnych.
Te zbudowane na Ziemi – jak GEO600, LIGO czy Virgo – to izolowane, na ile to tylko możliwe, od różnych zakłóceń długie rury, którymi badacze puszczają promień lasera, zwiększając pokonywaną przez niego drogę np. poprzez 100-krotne odbicie. Największy ziemski detektor, LIGO, ma ramiona długości 4 km. Daje to drogę – maksymalnie - rzędu setek kilometrów.
Księżyc jako detektor fal grawitacyjnych
Problem w tym, że detektor działający w takiej – dużej jedynie na Ziemi – skali, generuje kłopotliwe do interpretacji wyniki. Rejestrowane z jego pomocą zakrzywienia czasoprzestrzeni mają długość porównywaną z tysięczną częścią średnicy protonu.
Badanie drogi lasera na dystansie nie setek, ale 384400 km, pozwala na rejestrowanie zakłóceń w większej skali, pozwalających na analizę mikrohercowych fal grawitacyjnych, pochodzących z wczesnego Wszechświata.
Wielką zaletą proponowanej metody jest zarazem fakt, że aby realizować proponowane badania, nie trzeba budować gigantycznej, kosztownej infrastruktury.
