ヨーロッパの研究者のグループは、月の軌道が重力波の巨大な検出器として使用できることを示唆しました-時空のまさに構造の脈動。これらの波は、既存の検出器が拾うことができるものよりはるかに小さく、初期の宇宙から来ています。
ブラックホール間の衝突など、巨大な質量を伴う宇宙イベントは、時空の連続体を物理的に歪ませ、重力波として知られる波紋を引き起こすほど多くのエネルギーを放出する可能性があります。
この現象は1世紀以上前にアルバート・アインシュタインによって最初に予測されましたが、重力波は2015年まで直接検出されませんでした。
重力波を検出するために、LIGOやVirgoなどのオブジェクトは、長さ4 kmのトンネルを介してレーザービームを発射し、それらが逸脱するのを待ちます。
その理由は、他の環境の影響を減らした後、このレーザービームの小さな変化は、それが重力波の影響を受け、文字通り現実を歪めていることを示しているからです。この歪みは陽子の幅の1000分の1程度である可能性がありますが、これらの高感度機器はそれを検出できます。
何十年にもわたって数十の検出が行われてきましたが、現在の技術では特定の周波数内の信号しか検出できません。
新しい研究では、スペインのUABとIFAE、およびロンドン大学ユニバーシティカレッジの科学者が、地球の周りの月の軌道を使用して、はるかに低い周波数で重力波を検出する新しい方法を提案しました。
アポロ宇宙飛行士は月の表面に鏡を残し、ここ地球上の天文台は常にレーザーをそれらに向け、それらがどのように反射するかを測定しています。
これにより、科学者は地球から1 cm以内までの月の距離を追跡できます。ある意味では、これは既存の重力波検出器のはるかに大きなバージョンですが、LIGOレーザーが4 kmしか移動しない場合、月までの平均距離は384,400です。 km。
月までの測定の精度、追加の距離、および月が地球を周回するのに28日かかるという事実により、この方法はマイクロヘルツ範囲の重力波の検出に特に敏感になります。
このような周波数は、既存の検出器の能力を超えていますが、科学者にとって特に興味深いものです。
マイクロヘルツ重力波は、高エネルギー相の間で遷移するため、非常に初期の宇宙から来たと考えられています。これらの波を見つけて解読することで、宇宙の歴史の中で研究するのが難しい時期についての膨大な量の新しい情報を明らかにすることができます。
月が重力波の検出に関与すると考えられたのはこれが初めてではありません。昨年、別の科学者チームは、月面がバックグラウンドノイズから隔離されているため、将来のオブジェクトにとって理想的な場所になる可能性があることを示唆しました。
ただし、新しい提案の主な利点は、新しい施設の建設をまったく必要としないことです。既存の技術を簡単に再利用できます。
この研究は、ジャーナルPhysicalReviewLettersに掲載されました。
2022-03-18 20:23:25
著者: Vitalii Babkin