Středa 5. srpna 2020, svátek má Kristián
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 5. srpna 2020 Kristián

V lovu gravitačních vln bude pokračovat Einsteinův teleskop

aktualizováno 
Mezinárodní vědecký tým poprvé seznámil veřejnost s celkovou koncepcí gravitačního detektoru nové generace. Nová observatoř by měla zahájit činnost v roce 2025.

Umělcův pohled na observatoř Einsteinova teleskopu | foto: Obr. Credit: ASPERA

Ačkoli je v současnosti v provozu hned několik detektorů gravitačních vln(něměcký GEO600, italský VIRGO a americký LIGO), žádný z nich zatím nebyl v hledání úspěšný. Lepší vyhlídky nabízel detektor LISA, společný projekt kosmických agentur ESA a NASA. Měl být umístěn na oběžné dráze kolem Slunce, k jeho realizaci ovšem kvůli rozpočtovým omezením na americké straně už zřejmě nikdy nedojde. Vědecká obec nyní vkládá své naděje do Einsteinova teleskopu.

Gravitační vlny

Podobně jako elektromagnetické vlny, které vznikají při zrychleném pohybu nosičů elektrického náboje, by se gravitační vlny měly objevit při akceleraci extrémně velkých hmot. Ve vesmíru by měly být přítomny od jeho počátku.

Gravitační vlny

Gravitační vlny jsou vibrace tkaniva časoprostoru, jejichž existenci předpovídá Einsteinova teorie relativity. Mělo by k nim docházet při bouřlivých vesmírných událostech, jako jsou srážky černých děr a neutronových hvězd či při explozích supernov.

Avšak na rozdíl od ostatních známých forem záření by se gravitační vlny měly na své cestě vesmírem pohybovat prakticky beze změn, nedotčeny jakoukoli interferencí.

Nebo jinak: astronomové zkoumají vesmír především prostřednictvím elektromagnetického záření, ovšem signály všech vlnových délek jeho spektra (rádiové, světelné, ultrafialové atd.) bývají vždy nějak "poškozeny" interferencí. To se gravitačních vln zřejmě netýká.

Schopnost přímé detekce gravitačních vln by vědcům nabídla zcela nový pohled na vesmír a v něm se odehrávající procesy. Pomocí nich bychom mohli zkoumat události či celé oblasti vesmíru, které zatím zůstávají před našimi zraky ukryty kvůli "klasickým" metodám pozorování.

Navíc bychom díky nim mohli nahlédnout až k samotnému počátku vesmíru, k Velkému třesku, což je velmi lákavé.

Einsteinův teleskop

Kromě jména má Einsteinův teleskop s ostatními dalekohledy jen velmi málo společného. Nebude mít žádná zrcadla ani čočky. Tvoří jej jen tři interferometry uspořádané do tvaru rovnostranného trojúhelníku, jehož strany budou deset kilometrů dlouhé.

Přestože půjde o technologicky i konstrukčně velmi složité zařízení, základní princip jeho činnosti je překvapivě jednoduchý. (Více informací o tom, jak fungují gravitační detektory čtěte v článku Temná astronomie otevře pohled do skrytého vesmíru).

Z každého vrcholu trojúhelníku budou vystřelovány laserové paprsky, které se rozdělí na dva a poputují do zbylých dvou rohů. Poté, co proletí desetikilometrovou vzdálenost vakuovým tunelem, narazí na zrcadlo, od kterého se odrazí zpět do místa svého vzniku. Tam dojde k vzájemné interferenci obou paprsků.

Pokud by detektorem v tu dobu prošly gravitační vlny, došlo by k prostorové deformaci. Pak by se původně stejně dlouhá ramena trojúhelníku nepatrně lišila v délce. Rozdíl by měl být skutečně nepatrný, ale díky interferenci laserových paprsků přesto měřitelný.

Přesnost v první řadě

Současné detektory dosud žádné gravitační vlny nezaznamenaly. Vědci jsou přesvědčeni, že na vině je jejich nedostatečná citlivost. I když na detektorech LIGO i VIRGO v současnosti probíhají úpravy za účelem zvýšení přesnosti, přesto by citlivost Einsteinova teleskopu měla být asi stonásobně vyšší.

Jeho zrcadla budou zhruba půl metru velká, takže půjde použít laserové paprsky o větším průměru. Aby došlo ke snížení tepelného šumu, provozní teplota detektoru se bude pohybovat okolo 20 Kelvinů. Všechny tři detektory umístí asi 100 až 200 metrů pod zem, čímž by se měl potlačit vliv reziduálních seismických pohybů.

Nejen díky těmto opatřením bude Einsteinův teleskop schopen detekovat gravitační vlny v celém jejich (pro astronomy zajímavém) rozsahu: od 1 Hz do 10 kHz. Jeden z interferometrů bude vyhrazen pro detekci signálu o nízkých frekvencích (2 – 40 Hz), zatímco ostatní dva detektory proměří vysokofrekvenční pásmo gravitačních vln.

Revoluce na obzoru?

Uvažovaný rozpočet celé observatoře se pohybuje okolo 790 milionů eur. Provoz teleskopu by měl zahájen v roce 2025. Prozatím není známo, kde bude postaven.

Očekávaný přínos Einsteinova teleskopu shrnuje ve svém prohlášení Michele Punturo, koordinátor prací na návrhové studii, když tvrdí: "Observatoř dosahující takové úrovně citlivosti přemění detekci gravitačních vln v rutinní astronomický nástroj. Einsteinův teleskop povede k vědecké revoluci".

Zdroj: www.aspera-eu.org, www.space.com, physicsworld.com

Autor:

Přechod na DVB-T2

Od 27. 11. probíhá postupný přechod na vysílací standard DVB-T2. Kvůli koronavirové pandemii vláda rozhodla o odložení zbývajících přechodů na vysílání DVB-T2. Diváci si tak musí pořídit televizi s podporou kódování H.265 (HEVC) nebo starší televizi doplnit vhodným set-top boxem.

  • Nejčtenější

Díky, že létáte se SpaceX. Loď Crew Dragon úspěšně dopadla do moře

Američtí astronauti Robert Behnken a Douglas Hurley úspěšně absolvovali nedělní návrat z Mezinárodní vesmírné stanice...

Proč SpaceX v raketách nepoužívá lepší palivo?

Elon Musk se před pár týdny na Twitteru zapojil do diskuze ohledně raketových paliv. A během následné rozpravy...

Jedna pandemie nestačí. V USA se šíří zákeřná „králičí ebola“

Na jihozápadě USA se šíří mezi domestikovanými i divokými králíky nákaza virem, jehož účinky připomínají lidskou...

I Jižní Korea měla své Techtle Mechtle, poradila si jinak než Česko

Jak vypadá vyšetřování velkého ohniska kolem nočního klubu v zemi, kde „chytrá karanténa“ opravdu funguje. Jižní Korea...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Služby Garminu po útoku znovu ožívají, firma získala dešifrovací klíč

Společnost Garmin byla po útoku hackerů pět dní paralyzována a většina jejích služeb nefungovala. Nyní probíhá obnova...

Tajemství zlatých adres. Pražská vila za půl miliardy je na prodej

Premium Mohutná, ale v rámci okolní zástavby celkem nenápadná cihlová stavba v srdci diplomatické čtvrti pražské Bubenče je...

Kůže je zrcadlem vnitřních chorob, říká lékař. Jaké nemoci může ukázat?

Premium Vyrážka s pupínky, puchýřky i problémová pigmentová znaménka dokážou pěkně znepříjemnit život, ale mohou být také...

Jak se dělá byznys za miliardy. Agent Paska o přestupu Součka i dalších

Premium Jak se zrodil rekordní přestup záložníka Součka do Anglie? Kam asi tak půjde střelec Schick? Co očekává od zázračného...

  • Další z rubriky

Proč SpaceX v raketách nepoužívá lepší palivo?

Elon Musk se před pár týdny na Twitteru zapojil do diskuze ohledně raketových paliv. A během následné rozpravy...

Čína letí k Marsu čtyři dny po Spojených arabských emirátech

Čínská vesmírná agentura ve čtvrtek ráno úspěšně vyslala do kosmu loď, která má za několik měsíců dorazit k Marsu a...

Modrá, nebo bílá. Spojené státy mají pro astronauty dva typy skafandrů

USA začínají znovu po letech dopravovat astronauty vlastními kosmickými loděmi. Ale co budou mít jejich posádky na...

Český snímek komety Neowise získal už podruhé ocenění NASA

Kometa Neowise, kterou lze pozorovat do poloviny srpna i pouhým okem, je oblíbená jak u nadšenců do vesmíru, tak u...

Škoda dostane šéfa s úkolem zabránit, aby značka dotírala na VW a Audi

„Není nám k ničemu, když se Škoda vyvíjí ke třetí prémiové značce v rámci koncernu,“ prohlásil v rozhovoru publikovaném...

Díky, že létáte se SpaceX. Loď Crew Dragon úspěšně dopadla do moře

Američtí astronauti Robert Behnken a Douglas Hurley úspěšně absolvovali nedělní návrat z Mezinárodní vesmírné stanice...

Zemřela manželka Jiřího Krampola, měla dlouhodobé zdravotní problémy

Ve věku 59 let zemřela Hana Krampolová, manželka herce Jiřího Krampola. Dlouhodobě se potýkala se zdravotními problémy.

Nové zuby mám z Turecka. Zákrok byl psychicky náročný, říká pornoherečka

Česká pornoherečka Daisy Lee si zaletěla do Turecka pro nové zuby. Zákrok, který podstoupila na tamější klinice, ji prý...

Pokutu za přespání v karavanu dohnal Němec až k soudu

Nocování na parkovišti v obytném autě se v Německu může dosti prodražit. Své si zažil jeden turista s karavanem, který...