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

Experiment s červy ve vesmíru ukazuje, že stav beztíže mění geny živých organismů

26. 11. 2020 (novější než zobrazený článek)

Podle studie, která vychází z experimentů ICE-FIRST a CERISE, ovlivňuje gravitace (a také její nedostatek) živé buňky na genetické úrovni. Analýza červů druhu Caenorhabditis, kteří strávili čas na ISS, ukazuje drobné změny v tisícovce jejich genů. Tento a další výzkumy hledají způsob, jakým pobyt ve vesmíru ovlivňuje živé organismy a zejména člověka.

celý článek

Astronomové změřili se zatím největší přesností gravitační posuv Slunce předpovězený Einsteinem

14. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Mezinárodní tým astronomů změřil se zatím největší přesností gravitační posuv Slunce, který předpověděla Einsteinova Obecná teorie relativity. Světlo vycházející ze Slunce je ovlivněno jeho silnou gravitací natolik, že se pozorovateli na Zemi jeví červenější, než skutečně je. Výsledky tohoto výzkumu byly přijaty k publikaci v magazínu Astronomy and Astrophysics.

Ve sluneční soustavě existuje kromě hlavní orbitální roviny ještě jedna, obíhají v ní některé komety

11. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Studiem pohybu dlouhoperiodických komet vědci zjistili, že kromě roviny ekliptiky, ve které obíhají Slunce všechny planety, existuje ještě jedna doposud neznámá rovina. Nachází se v ní afélia (nejvzdálenější body oběžných drah od Slunce) části analyzovaných komet. Za vznikem nově objevené orbitální roviny by mohla být gravitace Mléčné dráhy.

celý článek

Měsíce planety Jupiter se zahřívají a kromě samotné planety za to může také jejich vzájemná interakce

16. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Měsíce planety Jupiter jsou teplejší, než odpovídá jejich vzdálenosti od Slunce. Tento efekt byl doposud připisován masivní planetě, jejíž gravitace na měsíce působí. Podle nové studie však svůj podíl na zahřívání mají i měsíce samotné. Platí to zejména pro měsíce Io, Europa, Ganymede a Kalisto, které jsou ze 79 známých měsíců Jupitera největší.

celý článek

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserů

18. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Tým vědců z University of California, Berkeley našel nový způsob na měření gravitace - sledováním rozdílů v atomech, které jsou udržovány ve vzduchu za pomoci laseru. Nová metoda by mohla přinést mnohá nová využití napříč obory, zejména díky přenositelnosti zařízení. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science.

celý článek

Gravitační vlny z kolize neutronových hvězd naznačují, že gravitace neuniká do jiné dimenze

17. 9. 2018 (novější než zobrazený článek)

Detekce gravitačních vln způsobených kolizí neutronových hvězd v roce 2017 umožnila vědcům zkoumání vesmíru dvěma rozdílnými pohledy: gravitačními vlnami a elektromagnetickým zářením. To umožňuje ověření různých teorií založených na dosavadním pozorování vesmíru prostřednictvím elektromagnetických vln. Podle nové studie takto vědci dokázali vyvrátit jednu z teorií, která se snažila vysvětlit existenci temné energie pomocí gravitace unikající do jiné dimenze.

celý článek

Vědci změřili sílu gravitace s doposud největší přesností

30. 8. 2018 (novější než zobrazený článek)

Hned dva experimenty v laboratoři přispěly k novému odhadu přesné gravitační přitažlivosti dvou objektů. Dosavadní nejlepší měření obsahovalo míru nejistoty 0,00137 %, nové výsledky však mají nejistotu pouhých 0,00116 %. Výzkum provedl tým vědců z Huazhong University of Science and Technology in Wuhan v Číně vedený fyzikem Shan-Qing Yangem.

celý článek