Leaderboard Ad

نخستین آشکارسازی مستقیم امواج گرانشی

2

اولین آشکارسازی مستقیم امواج گرانشی

یک صد سال پس از طرح نظریه نسبیت عام و متعاقب آن پیش بینی وجود امواج گرانشی ، آشکارسازی مستقیم این امواج به ثمر نشست و روز ۲۳ شهریور ۱۳۹۴ برای ثبت اولین مورد آشکارسازی مستقیم این امواج توسط دانشمندان پروژه لایگو (LIGO) به ثبت رسید.

لایگو یک تداخل سنج لیزری است که تاکنون بیش از نیم میلیارد دلار و ۲۵ سال برای توسعه آن صرف شده است. بدلیل ضعبف بودن شدت امواج گرانشی در زمین مهمترین موضوع آشکارسازی امواج گرانشی ثبت تغییرات فاصله آینه هایی که در فاصله ۴ کیلومتری قرار گرفته اند از مرتبه یک هزارم ابعاد یک پروتون است. از اینرو  این تداخل سنج چنان حساس است که بخش اعظم تلاش دانشمندان و مهندسان در این پروژه صرف شناسایی و حذف نویزهای زمینی شده است.

امواج گرانشی انتشار اختلال های فضا زمان هستند که با سرعت نور منتشر می شوند. در آشکارسازهای تداخل سنجی امواج گرانشی فاصله دو بازوی تداخل سنج که توسط دو جرم آزمون با فاصله چند کیلومتری شکل می گیرد با دفت بسبار بالا اندازه گیری می شود. امواج گرانشی به هنگام رسیدن به آشکارساز فاصله بین دو جرم آزمون در یکی از بازوها را نسبت به بازوی دیگر تغییر می دهند. آشکار ساز لایگو برای آشکارسازی امواج گرانشی ناشی از  ادغام های سیاه چاله ای یا ستاره نوترونی طراحی و ساخته شده است.

نمایی از فرآیند آشکارسازی امواج گرانشی بصورت تداخل سنجی

در نهایت و بعد از ۱۳ سال تلاش و انتظار دانشمندان لایگو توانستند امواج گرانشی حاصل از ادغام ۲ سیاه چاله پرجرم (هر یک حدود ۳۰ برای جرم خورشید) در فاصله حدود ۴۰۰ مگاپارسکی را ثبت کنند.

 آشکار ساز لایگو در دو ایستگاه در ایالت های واشنگتن و لویزیانا ساخته شده است تا از آشکارسازی چشمه های سماوی اطمینان حاصل شود. امواج گرانشی با اختلاف زمانی 7 میلی ثانیه به واشنگتن رسید. چشمه امواج گرانشی در نیمکره جنوبی بوده و موقعیت تقریبی آن در شکل زیر نشان داده شده است.

موقعیت تقریبی دو سیاهچاله ادغام شده

 mediumScreen Shot 2016-02-12 at 09.22.30

چپ: سیگنال آشکار شده توسط آشکارساز لایگو. راست: نمایش نحوه ادغام سیاه چاله ها و سیگنال مورد انتظار

ligo-Aerial5

آشکار ساز لایگو – واشنگتن

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102

https://www.ligo.caltech.edu/

اشتراک گذاری:

2 دیدگاه

لطفا نظر بدهید