Новый детектор гравитационных волн почти готов к работе - Гранит науки - 2019-01-25

Новый детектор гравитационных волн почти готов к работе: японский эксперимент KAGRA будет испытывать новые методы выявления ряби на ткани пространства-времени.

Детектор под названием KAGRA нацелен на обнаружение возмущений пространства-времени в особых условиях. Новый подход предполагает охлаждение ключевых компонентов детектора до температур, близких к абсолютному нулю, и погружение всей сверхчувствительной установки в огромный подземный грот. Физики-участники эксперимента KAGRA, находящиеся в японской обсерватории Камиока, уже получили результаты первых сверххолодных испытаний, на основании которых они заявляют, что детектор будет готов к началу поиска гравитационных волн в конце 2019 года. Сообщение об этом размещено на сервере препринтов arXiv.org в середине января. Руководит экспериментом Нобелевский лауреат Такааки Кадзита (Takaaki Kajita) из Токийского университета (University of Tokyo). Новый детектор, как и две известные обсерватории LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), что между Хэнфордом в штате Вашингтон и Ливингстоном в Луизиане, и Virgo в Италии неподалеку от Пизы, будет ловить ничтожные космические волнистости, вызываемые такими мощными событиями как, например, столкновения черных дыр. LIGO и Virgo – наземные установки и работают без охлаждения, а потому подземная ультрахолодная KAGRA станет первой в своем роде, отмечает Science News. Детектор KAGRA, как и два других детектора, состоит из двух трех-километровых плеч, ориентированных относительно друг друга в виде латинской заглавной буквы L. Внутри каждого плеча между установленными на концах зеркалами проходит лазерный свет. Проходя туда и обратно, лазерный пучок служит как бы мерной рейкой, отмеряющей малейшие изменения в длине каждого плеча. Эти изменения могут быть вызваны проходящими гравитационными волнами, которые растягивают и сжимают пространство-время.

Поскольку детекторы гравитационных волн определяют изменения длины меньшие, чем диаметр протона, на эти измерения могут оказывать влияние, искажая их, крошечные эффекты вроде колебаний молекул на поверхности зеркал. Но охлаждение зеркал до –253°С позволяет ограничить колебания. Кроме того, подземное размещение ограждает сами зеркала от вибрации, неизбежной на поверхности Земли. Детектор LIGO, к примеру, настолько чувствителен, что на него влияют и проезжающие мимо грузовые машины, и сильный ветер и топот диких животных. Детектору KAGRA в подземелье будет значительно спокойнее. Физики, уловив сигнал гравитационной волны, сообщают о нем астрономам, которые начинают искать излучение, указывающее на катаклизм, породивший колебание пространства-времени. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».