Gravitační observatoř na Měsíci. Kredit: Karan Jani.

Detekce gravitačních vln je ošidná záležitost. Potřebujete nesmírně citlivé přístroje, které jsou velice háklivé na vnější rušivé vlivy. Země je přitom plná otřesů, ať už přírodního původu anebo v důsledku rozličných lidských aktivit. Pro pozorování gravitačních vln je to zničující. Co kdybychom ale vybudovali gravitační observatoř na Měsíci? Právě to navrhují Karan Jani z americké Vanderbilt University a Avi Loeb z Harvard Harvard University.

Karan Jani. Kredit: Vanderbilt University.

Na Zemi detekujeme gravitační vlny událostí, které náležejí k těm nejvíce energetickým v celém vesmíru. Jako jsou srážky černých děr neutronových hvězd. Jenomže k nim dochází ve vzdálenosti milionů a miliard světelných let a na Zemi zavlní realitou jenom asi o tisícinu velikosti fotonu. Detekovat něco takového chce velmi rozsáhlé a přitom neuvěřitelně citlivé aparatury, které jsou pochopitelně neustále ovlivňované všemožnými šumy a vibracemi z okolí.

Jani s Loebem navrhují pozorovat gravitační vlny na Měsíci. Nedávno představili koncept observatoře Gravitational-wave Lunar Observatory for Cosmology (GLOC), kterou bychom mohli vybudovat na povrchu Luny. Tam je oproti Zemi až děsivý klid. Měsíc se sice také třese, ale lunární zemětřesení jsou mnohem slabší a méně častá než ta pozemská. Další výhodou je, že na Měsíci je prakticky vakuum, kdežto na Zemi musíme takové podmínky pracně vytvářet a udržovat.

Logo. Kredit: Vanderbilt University.

Díky měsíčnímu prostředí by observatoř GLOC měla být v detekci gravitačních vln mnohem citlivější než pozemní observatoře. Jak uvádějí autoři návrhu, lunární observatoř tohoto typu by měla být schopná ulovit gravitační vlny ze 70 procent pozorovatelného vesmíru. Také by měla detekovat gravitační vlny o frekvencích, jaké jsou na Zemi z výše uvedených důvodů prakticky nezachytitelné. Zní to velmi slibně.

Jak říká Loeb, Měsíc je pro gravitační astronomii ideální. Nemá atmosféru ani silnější seismickou aktivitu. Observatoř GLOC by mohla nabídnout unikátní citlivost gravitačních detektorů a s trochou štěstí by nás mohla navést na novou fyziku. Podle Loeba by to mohl být drahokam v koruně lunární vědy. Postavit takovou observatoř pochopitelně nebude snadné, ale vyplatilo by se to.

Video: Vanderbilt Astrophysicist outlines plans for the first gravitational wave observatory on the moon

Literatura

Vanderbilt University 21. 7. 2021.

Journal of Cosmology and Astroparticle Physics online 24. 6. 2021.