|  | 3 июля 2011 | Новости науки и техники

Проект "Einstein Telescope" - самый совершенный инструмент для измерения гравитационных волн.

Интерферометр Einstein Telescope


Вселенная буквально заполнена различными захватывающими, грандиозными и могучими событиями. Прямо сейчас где-то в глубинах космоса звезда превращается в сверхновую, но мы не знаем, какие процессы происходят внутри нее; две нейтронных звезды движутся друг к другу, но мы не знаем, на что будет похоже их столкновение. И одна черная дыра поглощает другую черную дыру, но нам ничего неизвестно об внутреннем строении этих удивительных космических объектов.

Интерферометр Einstein Telescope #2


То, что делает эти явления трудными для изучения и понимания, это то, что сообщения от них в виде электромагнитных волн различного диапазона несут весьма ограниченное количество информации. Но электромагнитные волны это не единственный источник информации, согласно общей теории относительности Эйнштейна, такие события должны создавать сильную "рябь" силы тяжести, гравитационные волны искривления пространства-времени.

Ученые уже в течение нескольких десятилетий пытались наблюдать непосредственно за этими волнами. В мире было построено первое поколение крупномасштабных установок, представляющих собой датчики гравитационных волн, в этом десятилетии будут запущены подобные установки второго поколения, сооружение которых ведется в настоящее время. Но команда европейских ученых и инженеров пытается думать на гораздо дальнюю перспективу, чем инструменты второго поколения. 19 мая 2011 года на суд Еврокомиссии был представлен проект нового устройства, стоимостью в 800 миллионов евро. Это устройство, названное Einstein Telescope, будет в 10 раз более чувствительным и сможет охватить в 1000 раз больший объем пространства, чем будущие инструменты второго поколения.

Подземная станция Einstein Telescope


"С помощью Einstein Telescope мы надеемся увидеть и узнать такие вещи, о которых еще никто ничего не знает" - рассказывает Харальд Люк (Harald L?ck), научный координатор проекта Einstein Telescope. - "Как любят говорить некоторые астрономы, с помощью гравитационных волн нам удастся заглянуть на темную сторону нашей Вселенной".

В случае одобрения Еврокомиссией проекта Einstein Telescope, первые исследования, проводимые с помощью нового точнейшего инструмента, не начнутся ранее 2025 года. Einstein Telescope по сути не является традиционным галилеевским телескопом, его предшественники - это лазерные интерферометры, подобные тем, которые будут использоваться в эксперименте LISA. C помощью этих интерферометров можно будет регистрировать изменения гравитационных волн, используя лазерный луч, диаметром меньший, чем диаметр протона, идущий через трубу, длиной в несколько километров.

Подземная станция Einstein Telescope #2


Einstein Telescope будет включать три подземные станции-датчики, которые будут соединены туннелями, длиной в 10 километров. Эти расстояния превышают в два раза длину научного инструмента, the Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), самого масштабного интерферометра второго поколения для изучения гравитационных волн. Плоскость туннелей Einstein Telescope будет располагаться перпендикулярно плоскости гравитационного поля Земли, а измерительные станции будут располагаться в вершинах равностороннего треугольника. На каждой из станций будет установлен лазер, фотодатчик и оптическая система. Луч лазера, войдя в оптическую систему, разделится на два луча, угол между которыми будет составлять 60 градусов. После этого каждый из лучей будет направлен в один из туннелей, в конце которого его будет ожидать зеркало, которое отправит луч света по кругу.

Пройдя через два зеркала, каждый из двух лучей вернется на начальную станцию. Там, с помощью второй оптической системы лучи сложатся снова в один луч, уравновешивая друг друга. Если при прохождении лучами пути в 30 километров они не будут подвержены воздействию гравитационных волн, то в конечной точке два луча полностью уравновесят друг друга и фотодатчики не будут регистрировать никакого света вообще. Но если сильная гравитационная волна, скажем от взрыва сверхновой, окажет воздействие на луч света, меняя его фазу, то в конечной точке двум лучам не удастся полностью компенсировать друг друга и фотодатчики зарегистрируют наличие света.

Подземная станция Einstein Telescope #3


При создании Einstein Telescope, этого чувствительного инструмента, возникнет множество технических проблем. Что бы обнаруживать эхо широкого ряда космических событий, инструмент должен быть в состоянии регистрировать гравитационные волны частотой от 3 до 10 герц. Землетрясения, морские волны и жизнедеятельность человечества так же производят волновые колебания в подобном частотном диапазоне и будут являться помехами для этого устройства. Что бы избежать влияния таких помех, Einstein Telescope будет построен очень далеко от морского побережья на глубине 150 метров. Но даже в этих условиях, Einstein Telescope настолько чувствителен, что его работе будут мешать движения молекул материала из которого изготовлены зеркала. Для преодоления этого влияния зеркала будут охлаждаться до температуры в 10 градусов по шкале Кельвина.

В течение нескольких следующих лет команда Харальда Люка будет проводить исследования и разрабатывать подсистемы Einstein Telescope вовсю используя самые последние достижения науки и технологий. Но прежде чем начнется реализация этого проекта, должны будут дать результаты и научные данные системы второго поколения. "Без последних экспериментальных доказательств никто не будет делать серьезные инвестиции в новый проект" - говорит Люк. Поэтому их внимание приковано к интерферометру LIGO, сооружение которого ведется сейчас в Луизиане, и который начнет давать первые результаты через пять-шесть лет.




Ключевые слова:
Einstein Telescope, Гравитация, Волны, Теория, Эйнштейн, Измерения, Информация, Событие, Вселенная, Лазер, Луч, Свет, Фаза

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • GOTO - новый телескоп, предназначенный для поисков гравитационных волн в ко ...
  • Гравитационная обсерватория LIGO возвращается к "охоте" на гравитационные ...
  • Лазеры обсерватории LIGO позволят ученым стать свидетелями мощных космическ ...
  • Ученые разработали новый метод обнаружения гравитационных волн, прибывающих ...
  • Теория гравитации Эйнштейна получает убедительное доказательство в виде сущ ...

  • АвтоСпецЦентр - citroen ds5 цена.


    3 июля 2011 17:36
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Непонятно зачем они это будут возводить. Ведь эксперимент LISA начнется раньше и его точность за счет расстояний будет намного выше.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.