Budúci detektor gravitačných vĺn vo vesmíre by mohol odhaliť tajomstvá vesmíru

Nová štúdia ukázala, že v budúcnosti detekcia gravitačných vĺn z vesmíru umožní identifikáciu nových základných polí a potenciálne vrhne nové svetlo na nejasné aspekty vesmíru.

Profesor Thomas Sotiriu z Centra pre gravitáciu na Univerzite v Nottinghame a Andrea Maselli, výskumník z GSSI a INFN, spolu s výskumníkmi z SISSA a La Sapienza v Ríme, preukázali bezprecedentnú presnosť, s akou pozorovania gravitačných vĺn pomocou priestoru laserového interferometra Anténa (LISA) bude môcť nájsť nové základné polia.

V tejto novej štúdii vedci naznačujú, že LISA, vesmírny detektor gravitačných vĺn (GW), ktorý by mala Európska vesmírna agentúra (ESA) spustiť v roku 2037, otvorí nové príležitosti na skúmanie vesmíru.

Profesor Thomas Sotiriu, riaditeľ Nottinghamského gravitačného centra, vysvetľuje: „Nové fundamentálne polia, a najmä skaláry, boli navrhnuté v rôznych scenároch: ako vysvetlenie temnej hmoty, ako príčiny zrýchleného rozpínania vesmíru alebo ako nízkoenergetické prejavy dôsledného a úplného popisu gravitácie a elementárnych častíc. Teraz sme ukázali, že LISA ponúka bezprecedentné detekčné možnosti pre skalárne polia, čo otvára vzrušujúce príležitosti na testovanie týchto scenárov.

Tiež zaujímavé:

• Vyšiel kompletný katalóg gravitačných vĺn
• Astronómovia objavili vzdialenú galaxiu pomocou gravitačnej šošovky

Pozorovania astrofyzikálnych objektov so slabými gravitačnými poľami a malým zakrivením časopriestoru zatiaľ nepriniesli žiadne dôkazy o takýchto poliach. Existuje však dôvod očakávať, že odchýlky od Všeobecnej relativity alebo interakcie medzi gravitáciou a novými poľami budú výraznejšie pri veľkých deformáciách. Z tohto dôvodu je detekcia gravitačných vĺn, ktorá otvorila nové okno do režimu silného gravitačného poľa, jedinečnou príležitosťou na detekciu týchto polí.

Výskumníci vyvinuli nový prístup k modelovaniu signálu a po prvýkrát vykonali prísne hodnotenie schopnosti LISA detekovať existenciu skalárnych polí spojených s gravitačnými interakciami. Je pozoruhodné, že tento prístup závisí od teórie, pretože nezávisí od pôvodu samotného náboja, ani od povahy malého telesa. Analýza tiež ukazuje, že takéto meranie možno porovnať so silnými limitmi teoretických parametrov označujúcich odchýlky od Všeobecnej teórie relativity alebo Štandardného modelu.

LISA sa bude venovať detekcii gravitačných vĺn pomocou astrofyzikálnych zdrojov, bude pracovať v konštelácii troch satelitov obiehajúcich okolo Slnka vo vzdialenosti miliónov kilometrov od seba. LISA bude pozorovať gravitačné vlny vyžarované na nízkej frekvencii v pásme neprístupnom pre pozemné interferometre kvôli okolitému hluku. Spektrum viditeľné pre LISA umožní študovať nové rodiny astrofyzikálnych zdrojov odlišných od zdrojov pozorovaných Pannou a LIGO, čím sa otvorí nové okno do vývoja kompaktných objektov v rôznych prostrediach nášho vesmíru.

Prečítajte si tiež:

• Bol vytvorený koncept lasera, ktorý dopraví kozmickú loď na Mars za 45 dní
• Slnko môže byť neznámym zdrojom vody na Zemi