Povežite se s nama

Pretražite Kozmos

Svemir

Detektor gravitacijskih valova zabilježio signal koji možda upućuje na novu fiziku

Izvor: LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.).
Izvor: LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.).

Dva neobična signala koja je uhvatio mali detektor gravitacijskih valova mogli bi predstavljati cijelu lepezu zanimljivih fenomena; novu fiziku, interakciju tamne tvari i crnih rupa ili jeku vibracija iz doba nastanka svemira.

Detektiranje velikih gravitacijskih valova

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) koristi velike laserske pogone za detekciju gravitacijskih valova. Oni se javljaju prilikom sudara crnih rupa i neutronskih zvijezda koji doslovno tresu prostor-vrijeme i izazivaju poremećaje valnih duljina na stotine kilometara.

Michael Tobar, fizičar sa Sveučilišta u Zapadnoj Australiji, Perth, objašnjava kako su znanstvenici još mnogo prije izgradnje zvjezdarnica poput LIGO-a, nagađali da postoje veliki gravitacijski valovi, znajući da ponekad dolazi do urušavanja crnih rupa i neutronskih zvijezda.

Umjetnička ilustracija gravitacijskih valova. Izvor: nasa.gov

Umjetnička ilustracija gravitacijskih valova. Izvor: nasa.gov

Gravitacijski valovi kraćih valnih duljina

Iako je oprema za detektiranje gravitacijske valove kraćih valnih duljina (od par metara do nekoliko kilometara) oskudna, “u svemiru se događaju stvari koje nismo očekivali” dodaje Tobar.

U posljednje vrijeme, znanstvenici su uložili puno napora kako bi izgradili detektore za manje gravitacijske valove, a na jednom od njih su radili su Tobar i njegovi suradnici. Tobarov uređaj sadrži disk od kristalnog kvarca, promjera 2,5 centimetara te rezonantnu komoru koja šalje električni signal pri vibracijama određene frekvencije. Ako bi došlo do udara gravitacijskog vala, senzori bi pokupili vibriranje kristala i poslali elektromagnetski signal.

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Istraživači su u uređaj implementirali nekoliko slojeva višestrukih radijaciskih izolatora kako bi detektor bio zaštićen od pozadisnkih elektromagnetskih polja. Također, uređaj mora biti ohlađen na izuzetno niske temperatura da ne bi došlo do toplinskih vibracija u aparatu.

Znanstvenici rade na prvom detektoru visokofrekvencijskih gravitacijskih valova

Postoji nekoliko potencijalnih objašnjenja

Tijekom 153 dana rada, kristal je zazvonio dva put na 1-2 sekunde. Zznanstvenici sada rade na otkrivanju uzroka ovih vibracija.

Tobar smatra da su jedno od mogućih rješenja, kozmičke zrake odnosno nabijene čestice koje dolaze iz svemira. Druga mogućnost je i ranije nepoznata toplinska fluktuacija u kristalu koja bi ipak trebala biti svedena na minimum zbog ultra-hladnih temperatura.

Među potencijalnim objašnjenjima nalazimo i tamnu tvar poznatu kao aksion koja kruži oko crnih rupa te ispušta gravitacijske valove. Daljnja objašnjenja zahtijevala bi novu fiziku koja izlazi iz okvira Standardnog modela, smatra Tobar.

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Raspadanje kaona ukazuje na ‘novu fiziku’ izvan standardnog modela

Potrebna je izgradnja većeg broja detektora

Nakon Velikog praska, svemir je prošao kroz fazu koja nosi ime inflacija. U tom periodu je došlo do naglog, eksponencijalnog širenja, tvrdi Francesco Muia, teoretski fizičar sa Sveučilišta Cambridge u Velikoj Britaniji, koji nije sudjelovao u istraživanju.

Tada je došlo do faze tranzicije. Velike količine energije pohranjene su u prostor-vrijeme, ostavljajući za sobom gravitacijske valove koje smo možda detektirali ovim eksperimentom, objašnjava Muia.

“Bilo bi lijepo ako se radi o gravitacijskim valovima, no tko zna?”, dodao je Tobar. Ipak, nakon ovih otkrića, jedno je sigurno. Istraživači sada mogu izgraditi još mnogo sličnih senzora. Ako bi veći broj ovakvih uređaja istovremeno primijetio jedan signal, to bi jasno ukazivalo da se radi o dogđaju u svemiru, a ne o slučajnim unutarnjim procesima kao što su toplinske fluktuacije kristala.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

Nastavak teksta je ispod oglasa.

t.me/kozmoshr

Izvori:

Mann A. (17. rujna 2021.), New gravitational wave detector picks up possible signal from the beginning of time, Bumps in detector could point to new physics, Livescience.com (pristupljeno 20. rujna 2021.)

Maxim Goryachev, William M. Campbell, Ik Siong Heng, Serge Galliou, Eugene N. Ivanov, and Michael E. Tobar, Rare Events Detected with a Bulk Acoustic Wave High Frequency Gravitational Wave Antenna, Phys. Rev. Lett. 127, 071102 – Published 12 August 2021, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.071102

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Pročitaj više

Svemir

Neki fizičari smatraju da svemir nije započeo Velikim praskom. Prema njima svemir postoji oduvijek i zauvijek. Prije Velikog praska, svemir se smanjivao, a nakon...

Svemir

Znanstvenici pretpostavljaju da se na rubu Sunčevog sustava nalazi još jedan izgubljeni planet. Orbita iza Neptuna Tim znanstvenika nedavno je objavio rad u kojem...

Svemir

Znanstvenici s Indijskog instituta znanosti (IISc), u suradnji s Indijskom organizacijom za istraživanje svemira (ISRO), razvili su uređaj za uzgoj mikroorganizama koji omogućava biološke...

Svemir

Međunarodni tim istraživača kreirao je virtualni svemir s besplatnim pristupm za sve putem cloud-platforme. Svemirska simulacija Uchuu Platforma je poznata pod imenom “Uchuu”, japanski...

Svemir

Znanstvenici tvrde da su sve bliže otkriću prvih takozvanih hijerarhijskih crni rupa.  Hijerarhijske crne rupe Crne rupe, otkrivene putem signala njihovih gravitacijskih valova koji...

Astronomija

Znanstvenici predlažu izgradnju opservatorija za hvatanje gravitacijskih valova na Mjesecu. Povratak ‘čovjeka’ na Mjesec mogao bi otvoriti nove prilike za istraživanje svemira. Artemis NASA...

Svemir

Jeff Bezos postao je drugi milijarder koji je otputovao u svemir, nakon uspjeha Richarda Bransona početkom ovog mjeseca. Natjecanje između milijardera vlasnika svemirskih poduzeća...

Astronomija

Znanstvenici koji love gotovo neuhvatljive gravitacijske valove diljem svemira možda će svoja otkrića sada moći upotpuniti novim alatom: umjetnom inteligencijom. Gravitacijske valove prvi je...

Oglas