Virgo-Gravitationswellendetektor • Igor Ivanov • Wissenschaftliches Bild des Tages über "Elemente" • Physik

Virgo-Gravitationswellendetektor

Der europäische Gravitationswellendetektor Virgo (auf dem Foto) ist am 1. August offiziell auf die Jagd nach Gravitationswellen gestoßen! Die Jungfrau und die beiden Installationen des amerikanischen Gravitationswellen-Observatoriums LIGO lauschen nun zu dritt dem "Klingeln des Universums" – dem Raum-Zeit-Tremor, der durch grandiose kosmische Katastrophen erzeugt wird.

Gravitationswellen wurden von Einstein vor hundert Jahren vorhergesagt, ihre Suche begann ein halbes Jahrhundert später, aber der Triumph musste noch einige Jahrzehnte warten. Erst 2015 haben die LIGO-Detektoren, die gerade die Kardinalmodernisierung durchlaufen haben, einen Anstieg der Gravitationswellen registriert, der am Zusammenfluss zweier schwerer Schwarzer Löcher in einer fernen Galaxie entstand. Diese Veranstaltung, die zweifellos mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wird, ist eine dreifache Entdeckung. Die Gravitationswellen selbst wurden entdeckt; Es wurde entdeckt, dass schwarze Löcher mit einer Masse von 30 solaren existieren und ziemlich häufig sind; und die allgemeine Relativitätstheorie im starken Gravitationsmodus wurde direkt verifiziert. Und all dies wird von der großen Begeisterung überlagert, dass wir das Universum auf andere Weise erforschen können – durch Gravitationswellen.

Bis heute hat LIGO bereits drei Gravitationswellenbursts aufgenommen.Wirkliche Gravitationswellenastronomie wird jedoch erst beginnen, wenn wir zumindest näherungsweise bestimmen können, wo in jedem einzelnen Fall das Gravitationswellen-Klingeln zu uns kam. Dann wird es möglich sein, den Burst mit optischen, Röntgen- und Radiowellenbildern dieses Teils des Himmels zu vergleichen und im Geiste der Signalastronomie die Katastrophe von verschiedenen Seiten zu untersuchen. Nur mit zwei Detektoren, wie es bisher war, ist es unmöglich, die Richtung zur Quelle festzustellen, und mit drei Detektoren ist es bereits möglich. Deshalb wird Jungfrau trotz ihrer etwas schlechteren Empfindlichkeit eine wichtige Rolle bei der Aufgabe spielen, die Quelle eines neuen Ausbruchs zu lokalisieren.

Die Geschichte der Kreation und Arbeit von Virgo und LIGO ist sehr ähnlich. Virgo – internationale Installation, eines der europäischen wissenschaftlichen Megaprojekte; Zur Zeit arbeiten 280 Physiker aus 20 Ländern daran. Die in den 1990er Jahren gebaute Virgo-Anlage wurde in den 2000er Jahren in Betrieb genommen, erfasste jedoch zu dieser Zeit nicht die Empfindlichkeit von Gravitationswellenausbrüchen. 2011 wurde Virgo, wie auch LIGO, wegen der Modernisierung geschlossen, die erst 2016 abgeschlossen wurde. Das LIGO-Observatorium war zu dieser Zeit bereits in vollem Gange. Am 30. November 2016 begann eine zweite Beobachtungssitzung, der Beobachtungslauf 2 (O2), bei LIGO, und es wurde angenommen, dass sich die Jungfrau zu diesem Zeitpunkt verbinden würde (siehe 11 in unseren Nachrichten).Technische Schwierigkeiten, die bereits während des Debugging- und Launch-Prozesses aufgetreten waren, verzögerten jedoch den Arbeitsbeginn. Es stellte sich beispielsweise heraus, dass dünne Quarzfäden, an denen 40 Kilogramm schwere Spiegel hängen sollten, von unbefriedigender Qualität sind (siehe Details im europäischen Gravitationswellendetektor und Physiker bezweifelten die Bereitschaft des europäischen Gravitationswellendetektors). Als vorübergehende Maßnahme beschloss die Zusammenarbeit, sie durch Stahl zu ersetzen, was die Empfindlichkeit des Detektors leicht verschlechterte.

Jedenfalls hat der Virgo-Detektor dieses Jahr angefangen zu arbeiten und im Juni, immer noch im Debug-Modus, arbeitete er zum ersten Mal für mehrere Tage in Verbindung mit LIGO. Jetzt arbeitet Virgo bereits, wenn auch verspätet, im Vollmodus, nimmt aber an einer O2-Beobachtungssitzung teil. Virgos Empfindlichkeit erreicht jedoch nicht LIGO: die Entfernung, von der Virgo die Fusion zweier Neutronensterne "hört", während es für LIGO 28 Megaparsec gegenüber 70 Mpc ist. Installationsstatus, Geräuschspektrum und andere technische Details können in Echtzeit auf der Virgo Statusseite überwacht werden. Die O2-Sitzung endet am 25. August, aber wie in der Virgo-Pressemitteilung berichtet, wird die Installation noch einige Zeit dauern, um Lärmstatistiken zu sammeln und ihre Quellen sorgfältig zu untersuchen.Im Frühjahr 2018 wird eine neue Sensibilisierungskampagne beginnen, und es wird erwartet, dass Virgo die nächste O3-Beobachtungssitzung, die nächsten Herbst beginnen wird, in vollem Umfang durchführen wird.

Fotos von en.wikipedia.org.

Igor Iwanow


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