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.
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.
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
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:
DYI
Pavel K2,2022-03-19 19:44:10
To je ideální projektík na doma. Stačí nějaký silnější laser z řezačky plechů, impulsně to modulovat a chytat zrcadlem, snad by stačilo lepší 0,8m...
škoda, že si na to asi nenajdu čas :-)
A nie je to problem?
Macko Pu1,2022-03-19 19:34:32
Observatoria na zemi maju ramena pravouhle a tu bude len jedno rameno... Nie je to problem?
Re: A nie je to problem?
Pavel K2,2022-03-19 19:52:15
Musí se změnit princip určení změny délky, protože není možné využít porovnání dvou paprsků. Stejně do toho háže vidle atmosféra, takže i kdybychom měli druhý Měsíc o 90st. vedle, tak je nám to na nic (respektive pomohlo by to určení směru vlny). Tady bude nutné prostě jen měřit dobu letu světla, což si nejsem jistý, jestli nebude atmosférou tak zarušené, že se z toho ta gravitační data už nedostanou. Ale asi vyjde hodně levně to zkusit.
Možná nejbombóznější by bylo mít laserovou družici Země a z té se trefovat na Měsíc - to by mohlo být hóódně zajímavé.
Re: Re: A nie je to problem?
Macko Pu1,2022-03-20 06:52:11
Vsak muskove starlinky maju mat lasery, a ked ich bude 1000+ tak tam uz bude fungovat aj statistika.
Re: A nie je to problem?
M. Marvan,2022-03-20 09:12:25
Nějaká odpověď je v původním článku v Phys. Rev. Letters. Jde o úplně jinou situaci. Cílí se na gravitační vlny s periodou řádově desetiny až stovky dnů. Autoři doufají, že vlna, jejíž perioda je v rezonanci s oběžnou dobou, rozhodí orbitální parametry a změna bude časem měřitelná. Měsíc ovšem "zachytí" jen vlny s periodou v násobcích své oběžné doby a nedá se přeladit na jinou frekvenci. Autoři očekávají měřitelná odchylky po tisícovce oběhů, což u Měsíce dělá nějakých 75 let a musí být i odpovídající shoda period. Samozřejmě se nabízí i využití umělých družic, ale na pokrytí uvažovaného frekvenčního pásma jich budou potřeba miliony.
Ve videu jsem odpověď nenašel, je na úplně jiné téma ...
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
