Fizică Mecanică
Cum se detecteaza undele gravitationale?
Undele gravitaționale sunt perturbații în spațiu-timp produse de evenimente cosmice violente, cum ar fi fuziunea găurilor negre. Ele se detectează cu interferometre laser extrem de sensibile, precum LIGO și Virgo, care măsoară variații infime în lungimea brațelor lor.
Principiul de funcționare al interferometrului
- 1 Pasul 1: Emisia laserului Un laser emite o rază de lumină care este împărțită în două raze perpendiculare, fiecare călătorind pe un braț lung de câțiva kilometri.
- 2 Pasul 2: Interacțiunea cu unda gravitațională Când o undă gravitațională trece, ea comprimă și extinde spațiul, schimbând ușor lungimea brațelor. De exemplu, o variație de 10⁻¹⁸ metri pe un braț de 4 km.
- 3 Pasul 3: Detecția interferenței Razele se reflectă și se reunesc, producând un model de interferență. Schimbarea lungimii brațelor modifică acest model, detectată ca un semnal.
Semnale detectate
- Fuziunea găurilor negre Prima detectare în 2015 a provenit de la fuziunea a două găuri negre cu mase de circa 29 și 36 de mase solare.
- Fuziunea stelelor neutronice În 2017, s-a detectat o undă gravitațională de la coliziunea a două stele neutronice, confirmată și prin observații electromagnetice.
- Frecvența undelor Undele gravitaționale au frecvențe între 10 Hz și 10 kHz, în domeniul audio, ceea ce permite transformarea semnalelor în sunete.
Pentru a înțelege mai bine, caută online sunetele generate de undele gravitaționale detectate de LIGO.