NASA vyvíjí technologie pro zachycení gravitačních vln, čeká nás nová éra astronomie?

Astronomie se neustále vyvíjí, od prvních očí našich předků upřených k noční obloze, přes dalekohled Galilea, až po moderní infračervené nebo rentgenové teleskopy. Astronomie jde mílovými kroky kupředu a nejen díky novým technologiím, ale také za významného přispění nových pohledů na svět kolem nás. Dnes mohou astronomové pozorovat vzdálené objekty v různých částech elektromagnetického spektra, NASA ale chce jít ještě dál, chce zachytit gravitační vlny a pozorovat samotný velký třesk.

LISA, detektor gravitačních vln

LISA, detektor gravitačních vln detektor LISA bude tvořen třemi družicemib které budou vzájemně propojené a budou sledovat fluktuace časoprostoru.



Gravitační vlna vzniká při vzájemné interakci dvou objektů, jde o zakřivení časoprostoru způsobené gravitační silou obou objektů. Aby však mohli astronomové vlnu skutečně zachytit, což se zatím nikdy nepodařilo, chtějí se soustředit na ty největší, ty které vznikají například při kolizi černých děr anebo, ty největší, které vznikly při velkém třesku. Existence gravitačních vln byla ale zatím pozorována pouze nepřímo, a to jako zkrácení periody vzdáleného pulzaru, za což byla v roce 1993 udělena Nobelova cena za fyziku Russellu A. Hulseovi a Josephu H. Taylor Jr.

Než k nám taková vlna dorazí, je její účinek natolik nepatrný, že jej lze srovnat s pohybem o velikost atomu. Pozorování dějů při takových velikostech se věnuje disciplína atomová interferometrie, při které vědci využívají kvantových vlastností atomů. "Pokud se dráha, po které se atom ubírá, změní byť jen o pikometr, atomární interferometr by to měl zachytit." řekl Babak Saif, který vede tým vědců v NASA zabývajícím se touto problematikou.

Jeho tým získal dotaci NASA v rámci programu NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts), se kterou mají tuto technologii nadále vyvíjet. V rámci jejich výzkumu navrhli a vyrobili speciální laser, který chtějí namontovat na atomární interferometr na Stanford University. 

Během experimentu umístí na vrchol asi desetimetrové věže obláček s atomy rubidia. Jak na ně bude gravitace působit a přitahovat je směrem k Zemi, vědci atomy s pomocí laseru zchladí na velmi nízkou teplotu, při které se začnou chovat jako vlnění. Následovat budou další laserové pulsy, které je rozptýlí a následně zase dají dohromady při dopadu na detektor, kde budou vědci moci do sebemenšího detailu prozkoumat dráhu atomů.

Pokud bude experiment úspěšný, bude se tým pokoušet přesvědčit NASA o financování vesmírné mise se třemi družicemi, které by na podobném principu zkoumaly gravitační vlny ve vesmíru. NASA měla už dříve v plánu společně s Evropskou vesmírnou agenturou zkoumat gravitační vlny ve vesmíru, od projektu LiSA však americká agentura ustoupila kvůli nedostatku financí ve svém rozpočtu. ESA tento projekt přepracovala do nové podoby a chce jej spustit pod označením NGO (New Gravitational Wave Observatory). Ani jedna z misí však nemá pevně stanovený plán a je pravděpodobné, že v následujících deseti letech do vesmíru detektor gravitačních vln nepoletí.

Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie
Gravitace

Na povrchu neutronových hvězd mohou existovat pohoří, jejich výška však nepřesáhne milimetr

Podle nového výzkumu mohou teoretické nerovnosti na povrchu neutronových hvězd existovat, jejich výška je však zřejmě ještě menší, než se doposud uvažovalo. Silná gravitace takto hmotného objektu totiž nedovolí existenci žádné výrazné nerovnosti na povrchu. Výzkum pod vedením Fabiana Gittinse byl prezentován na National Astronomy Meeting 2021 ve Velké Británii.

celý článek

Vzácná kategorie M podtrpaslíků se dál člení na dvě odlišné skupiny hvězd

Většina hvězd v okolí Slunce jsou červení trpaslíci (spektrální třída M), kteří zpravidla dosahují hmotnosti mezi 10 - 40 % Slunce. Mezi nimi se vzácně vyskytují ještě podtrpaslíci, hvězdy s nízkou zářivostí. Nový výzkum na základě dat z mapovacích projektů SDSS a LAMOST ukazuje, že kromě hvězd blízkých červeným trpaslíkům se občas objevují také hvězdy, které se od nich liší hned několika parametry.

celý článek

Rychlé kmitání muonů v urychlovači by mohlo být projevem nové fyzikální síly

Vědcům z amerického Fermilabu a několika dalších institucí a zemí se podařilo pozorovat fenomén, který si neumí vysvětlit existující vědou. Podle našeho aktuálního vědeckého poznání existují 4 fyzikální síly, které popisují interakci mezi velkými objekty i drobnými částicemi. Patří mezi ně gravitace, elektromagnetická síla a silná a slabá jaderná síla. Chování subatomárních částic muonů v urychlovači nicméně naznačuje existenci síly páté, o které toho zatím moc nevíme.

celý článek

Rakouští vědci změřili nejmenší gravitační pole

Tým rakouských vědců změřil gravitační pole mezi 2 zlatými kuličkami s poloměrem 1,07 milimetrů. Jejich hmotnost byla 92,1 a 90,7 miligramů. Vědci vedení Tobiasem Westphalem vytvořili modifikovaný Cavendishův experiment, při kterém se jedna z kuliček pohybovala, čímž vzniklo v bodě měření dynamické gravitační pole. Svým výzkumem chtějí vědci prozkoumat gravitační sílu u výrazně menších těles než tomu bylo doposud.

celý článek

Analýza archivních dat odhalila neznámý horký Neptun ve vzdálenosti 186 světelných let

Analýzou archivních dat s radiální rychlostí hvězd se vědcům podařilo objevit novou exoplanetu z kategorie horkých Neptunů. Planeta s označením HD 183579b se nachází u hvězdy podobné Slunci ve vzdálenosti 186 světelných let.

celý článek

Naklonění osy Saturnu je způsobeno jeho měsíci a také gravitací planety Neptun

Gravitační vliv měsíců planety Saturn stojí za postupně se měnícím sklonem rotační osy tohoto plynného obra. V minulosti za tímto sklonem stál také vliv gravitace planety Neptun, dnes převládá vliv největšího měsíce planety Titanu. S jeho postupným vzdalováním od Saturnu se bude sklon osy planety nadále zvětšovat.

celý článek

Astronomové pomocí machine learning zdvojnásobili počet známých gravitačních čoček

V dříve posbíraných datech, která jsou součástí programu DESI Legacy Imaging Surveys, našli vědci 1 200 nových gravitačních čoček. Počet těchto úkazú deformujících prostřednictvím gravitace světlo se tak zvýšil na dvojnásobek. Ke svému výzkumu vědci využili metody machine learning, která automaticky detekuje různé objekty ve vědeckých datech.

celý článek