!Test1!

Popis testovací publikace, která obsahuje testovací vydání... <img src="x" onerror="alert('XSS PubDesc')">

Strana 15

gravitační vlny
hlubiny kosmu
15
11/2021
Tajemství vesmíru
přímo. Slouží ktomu gravitační detek-
tory, jejichž první prototypy vznikly
již v70.letech 20.století. Navzdory
značnému úsilí aneustálému vylepšová-
ní však dlouho žádné gravitační vlny
nenacházely.
Velké vzrušení vyvolal vroce 2014
experiment BICEP2 alias Background
Imaging of Cosmic Extragalactic
Polarization, probíhající na polární stanici
Amundsen–Scott na jižním pólu. Vědecký
tým ohlásil, že při pozorování reliktního
záření zachytil „otisk“ primordiálních
gravitačních vln ze samotného úsvitu ves-
míru. Nakonec však badatelé museli své
výsledky odvolat, protože naměřená data
ve skutečnosti pocházela zkosmického
prachu vMléčné dráze.
Trofej získává LIGO
Vítězem stoletého klání oobjev gravitač-
ních vln se stal tým experimentu LIGO
neboli Laser Interferometer Gravitational-
-Wave Observatory, který 11.února
2016 oznámil jejich první potvrzené
pozorování. Došlo kněmu přitom oněco
dřív, 14.září 2015. Za dlouho očekávaný
historický průlom pak vroce 2017 získali
Nobelovu cenu za fyziku Rainer Weiss,
Kip orne aBarry Barish.
Analýzou gravitačních vln lze zjistit
řadu cenných informací: Ukázalo se, že
původcem prvního detekovaného gravitač-
ního zavlnění se stala srážka anásledné
splynutí dvou černých děr hvězdné
velikosti, ohmotnosti 29a36 sluncí.
Událost dostala označení GW150914
(ze spojení „gravitational wave“, tedy
„gravitační vlna“), odehrála se zhruba
1,3miliardy světelných let od nás avznik-
la při ní černá díra ohmotnosti 62slun-
cí. Zbývající hmotu odpovídající třem
ekvivalentům Slunce odnesly vpodobě
energie gravitační vlny. Během splynutí
černých gigantů se vposledním zlomku
sekundy uvolnila energie přesahující
více než padesátkrát výkon všech stálic
vpozorovatelnémvesmíru.
Nejen černé díry
Od té doby zachytily observatoře včele
sLIGO řadu gravitačních vln zpodob-
ných událostí, při nichž splynuly dvě
černé díry hvězdné velikosti. Zhruba rok
apůl po první detekci, 16.října 2017,
ohlásily týmy LIGO aVirgo zachycení
nového typu gravitačního vlnění: Oměsíc
dřív, 17.srpna, totiž detekovaly vlny ze
srážky dvou neutronových hvězd. Při
události soznačením GW170817 se střet-
ly neutronové stálice ocelkové hmotnosti
2,82slunce.
Když se srazí dvě černé díry, obvyk-
le se nekoná žádný vzrušující vesmírný
ohňostroj. Vpřípadě kolize neutronových
hvězd však odborníci předpokládaliexplo-
zi, při níž se uvolní spousta elektromagne-
tického záření. Dané exploze se označují
jako kilonovy, protože odpovídají asi
tisícinásobku zářivosti novy. Její příčina
je ovšem odlišná, asice termojaderný
výbuch na povrchu bílého trpaslíka vtěsné
dvojhvězdě, který se opakuje vdlouhém
horizontu. Existence kilonov byla před-
povězena zhruba před třiceti lety aprvní
událost tohoto druhu pozoroval Hubbleův
teleskop vroce 2013.
Uplynulo celé století, než se
vědcům konečně podařilo detekovat
gravitační vlny přímo
LIGO: První úspěšný detektor
Americká gravitační observatoř LIGO
(Laser Interferometer Gravitational-Wave
Observatory), která jako první uspěla sdetekcí
gravitačních vln, pracuje od roku 2002.
Zrcadlo
Zrcadlo
Laser
Fotodetektor
Interferometr
Paže se prodlužuje
Zrcadlo
Vyrovnané
světelné vlny
Světelné vlny
se vyruší
Žádný signál
vdetektoru
Světelné vlny
jsou nevyrovnané
Světelné vlny
se zesilují
Zaznamenaný signál
vdetektoru
Laserový paprsek
Paže se zkracuje
Zrcadlo
Rameno
dlouhé 4km
Laser
Interferometr
Laserový paprsek
Fotodetektor
Rameno
dlouhé 4km
Průchod gravitačních vlnBez gravitačních vln
Observatoř tvoří dva
stejné detektory,
navzájem vzdálené
3000km: Jeden se
nachází vHanfordu
ve státě Washington,
druhý vLivingstonu
vLouisianě. Díky této
vzdálenosti existuje
jen velmi malá
pravděpodobnost,
že je zasáhne stejné
rušení zokolí,
například seismické
otřesy.
1. Každý zdetektorů tvoří dvě ramena
dlouhá 4km aspojená do pravého
úhlu. Vnich se ve vakuu vysílají laserové
paprsky, na konci ramen se odrazí od
zrcadel avmístě styku se porovnávají
vinterferometru.
1
2
3
2. Vneruše-
ném prostoru
by měly být
dráhy obou
ramen stejné,
apaprsky
by tedy měly
dorazit zcela
shodné: Vzá-
jemně se vy-
ruší adetektor
nezaznamená
žádné světlo.
3. Gravitační
vlny natahují
asmršťují
strukturu
vesmíru–včet-
ně Země,
kníž dorazily.
Po průchodu
detektorem tak
změní délku
jeho ramen,
atudíž ilasero-
vých paprsků.
Právě uvede-
nou nepatrnou
změnu, menší
než průměr
protonu,
detektor
zaznamená.
Vroce 2015 došlo kmodernizaci projektu avznikl
vylepšený detektor aLIGO (zanglického „advanced
LIGO“). Dokáže změřit změnu vzdálenosti
spřesností na 10
-18
m, což je asi tisíckrát méně
než velikost protonu či neutronu. Vylepšení se
vyplatilo: Experiment vpokročilé variantě aLIGO již
detekoval první gravitační vlny.
Test 1