الفضاء

الكاشف الياباني جاهز لبدء البحث عن موجات الجاذبية

في البحث عن أفضل أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية ،العلماء يبحثون عن البرد. سيبحث كاشف KAGRA القادم عن تموجات الزمكان باستخدام حيل تكنولوجية متطورة: سيتم تبريد المكونات الرئيسية إلى درجات حرارة تزيد قليلاً عن الصفر المطلق ، وسيوضع التركيب بالكامل شديد الحساسية في كهف عملاق تحت الأرض. تلقى العلماء في مشروع KAGRA ، الذي يقع في مدينة Kamioka باليابان ، نتائج أول اختبارات فائقة الدقة. وفقًا لهم ، سيكون الكاشف جاهزًا لبدء البحث عن موجات الجاذبية في نهاية عام 2019.

KAGRA: كاشف موجة الجاذبية اليابانية

كاشف جديد سينضم مماثلةالمراصد في البحث عن الاضطرابات الكونية الخفية الناجمة عن الأحداث المضطربة - على سبيل المثال ، تصادم الثقوب السوداء. يدعم مرصد موجة الجاذبية بالليزر LIGO عمل كاشفين في هانفورد ، واشنطن ، وليفينجستون ، لوس أنجلوس. مرصد آخر - برج العذراء - يقع بجانب بيزا الإيطالية. هذه الكواشف فوق سطح الأرض ولا تستخدم طرق التبريد.

اتضح أن KAGRA ستكون الأولى من نوعها.

يتكون KAGRA من اثنين من الأكمام 3 كم ،مبطنة على شكل حرف ، داخل كل الأكمام ، ينعكس شعاع الليزر بين اثنين من المرايا الموجودة في كلا الطرفين. يعمل الضوء كحاكم عملاق ، حيث يلتقط تغييرات طفيفة في طول كل ذراع ، والذي يمكن أن يحدث بسبب موجة جاذبية عابرة ، وتمتد وضغط وقت الفضاء.

منذ قياس الجاذبية للكشف عن موجةتغييرات في الطول أقل من قطر البروتون ، يمكن أن تتداخل تأثيرات بسيطة مثل حركة الجزيئات على أسطح المرايا مع القياسات. يتم تبريد المرايا إلى حوالي 20 كلفن (-253 درجة مئوية) ، مما يحد من الاهتزازات الجزيئية.

في الاختبارات الجديدة التي أجريت في ربيع عام 2018 ،يقول مدير المشروع تاكاكا كادزيتا من جامعة طوكيو إن العلماء قاموا بتبريد واحد فقط من مرايا KAGRA الأربعة. عندما يبدأ الكاشف فعليًا ، سيتم تبريد الباقي أيضًا.

وجود كاشف تحت الأرض يساعد أيضامنع اهتزازات المرآة بسبب النشاط على سطح الأرض. LIGO حساسة للغاية بحيث يمكن أن تتأثر الشاحنات الرعدية ، والرياح القوية أو حتى الحياة البرية. يجب أن يكون مخبأ KAGRA تحت الأرض أكثر هدوءًا.

بناء تحت الأرض والتبريد المطلوبةسنوات من الجهد. وقال ديفيد شوماكر ، المتحدث باسم LIGO ، لقد توصل علماء KAGRA إلى هاتين المهمتين الصعبة التي تعد مهمة للمستقبل طويل الأجل لهذه الصناعة. في المستقبل ، قد تعتمد أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية المتقدمة على طرق KAGRA.

مضيفا حاليا KAGRA إلى القائمةيجب أن تساعد المراصد الحالية العلماء على تحسين مصادر أبحاثهم الخاصة بالذبذبات التثاقلية. حالما يكتشف العلماء إشارة موجة الجاذبية ، يحذرون علماء الفلك الذين يبحثون عن الضوء من الكارثة التي أدت إلى هذه الموجات ، على أمل فهم الحدث بشكل أفضل. إن وجود كاشف إضافي لموجة الجاذبية في جزء آخر من العالم سيساعد في تحسين مصادر الموجات. كما تعلمون ، لا تستطيع التلسكوبات مراقبة سوى بقع معينة من السماء.

بدأ عصر علم فلك الموجة الجاذبية. نحن نقدم لمناقشته في منطقتنا الدردشة في برقية.