Čtvrtek 21. ledna 2021, svátek má Běla
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 21. ledna 2021 Běla

V lovu gravitačních vln bude pokračovat Einsteinův teleskop

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:
  • Nejčtenější

Android TV mizí z televizorů. Podívejte se, co jej letos mnohde nahradí

Operačnímu systému Android TV zřejmě začíná poslední sezóna. Jak se ukázalo na veletrhu CES 2021, již letošní novinky...

Válka v jednom čísle. Jak Sověti na papíře vyhráli nad Západem

Sověti vyvinuli na přelomu 60. a 70. let analytickou metodu, která měla umožnit snadné srovnání vojenské techniky...

Rezervace očkování je plná zbytečných chyb. Způsobila i pád celého systému

Státní web na rezervaci očkování proti covidu-19 byl plný úplně základních chyb a zbytečných komplikací. Navíc začal...

Operaci Pouštní bouře zahájily vrtulníky US Army úderem na radary

První letecký úder proti Iráku neprovedly před třiceti lety „neviditelné bombardéry“ USAF, ale vrtulníky Apache US...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Čest, talent i služba Hitlerovi. Nejlepší tankista války byl z Jesenicka

Během druhé světové války vznikla po vzoru leteckých es nová kasta es tankových. Patrně nejlepším tankistou 2. světové...

Kdo staví vilu na Babě? Muž s vazbami na sponzory Zemanovy kampaně

Premium Nová prosklená vila na vrchu Baba v Praze budí zájem místních i turistů. Dům patří firmě Luboše Paška, který je...

Ano, Češi byli nejlepší! říká zámořský expert o časech, kdy i Kanada žárlila

Premium Omlouvá se při vzpomínce na nezdar Pavla Patery v Dallasu. Zápasy proti Buffalu s Dominikem Haškem v brance přirovnává...

TEST olejů: nejhorší je kokosový, zdravější je i sádlo

Premium Na smažení a fritování, do salátů, omáček i dresinků... Do velkého srovnání olejů a tuků jsme vybrali dvacet výrobků....

  • Další z rubriky

Výjimečná vesmírná konstelace rozsvítí o slunovratu "Betlémskou hvězdu"

Na pondělí 21. prosince připadají hned dvě astronomické události. Jedna z nich se opakuje pravidelně každý rok, ta...

Měla to být solární bouře rušící mobilní sítě. Nakonec proběhla v klidu

Po období relativního klidu se nyní naše Slunce dostalo do dalšího slunečního cyklu, a to znamená nárůst aktivity....

Výbuch prototypu firma SpaceX považuje za úspěch. Další už je připraven

Prototyp nové kosmické lodi Starship společnosti SpaceX za sebou má výbušný let, který skončil zničením osmého...

Loď SpaceX se zatím nevrací. Měla dopravit experimenty z ISS na Floridu

V pondělí odpoledne měla zamířit k Zemi nákladní loď společnosti SpaceX, do které na Mezinárodní vesmírné stanici...

Vytetovaná sexuální instrukce zaráží i mého gynekologa, líčila dívka

Nesedí k ní, ale onen vulgární sexuální povel má na podbřišku opravdu vytetovaný. Vznikl jako rozpustilá, hrdá,...

Analytik: Evropa byla od blackoutu setiny. Bez ČR by to Rakousko nezvládlo

8. leden 2021 se mohl stát skutečným „černým dnem”. Evropě totiž hrozil blackout, tedy masivní výpadek dodávek...

Dalibor Janda leží ve vážném stavu v nemocnici na koronární jednotce

Dalibor Janda (67) byl hospitalizován v pražské Fakultní nemocnici Královské Vinohrady. Zpěvák leží ve vážném stavu na...

PŘEHLEDNĚ: Od ledna kartou online postaru nezaplatíte. Jaké podmínky má vaše banka?

Otisk prstu či scan obličeje při placení kartou na internetu již dávno není sci-fi. Možná je po vás vaše banka chce...

Bezplatné jezdění po dálnici? Elektronické známky téměř nikdo nehlídá

Premium Druhý týden platí na českých dálnicích novinka v­ podobě elektronické dálniční známky. Zatímco lidé takzvané viněty...