Το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης ηγείται του έργου 7 εκατομμυρίων λιρών για την εξερεύνηση των μακρινών σημείων του διαστήματος

By | December 8, 2023

A colisão de dois buracos negros — um evento tremendamente poderoso detectado pela primeira vez pelo LIGO — é vista nesta foto de uma simulação de computador <i>(Εικόνα: έργο SXS)</i>” bad-src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/L7TW8Tc4u3hzBdcB97oJKQ–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTY0MA–/https://media.zenfherland_d2eco/https://media.zenfherland_d2eco/ 05f6 6783da2aae387fdc” src = “https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/L7TW8Tc4u3hzBdcB97oJKQ–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTY0MA–/https://media.zenfs.com/scofed00030000000000000 6783da 2aae387fdc”/></div>
</div>
</div>
<p><figcaption class=Η σύγκρουση δύο μαύρων οπών – ένα εξαιρετικά ισχυρό γεγονός που ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά από το LIGO – φαίνεται σε αυτή τη φωτογραφία από μια προσομοίωση υπολογιστή (Εικόνα: έργο SXS)

Το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης ηγείται ενός καινοτόμου έργου 7 εκατομμυρίων λιρών για τη διερεύνηση των μακρινών σημείων του διαστήματος.

Οι ερευνητές θα διαδραματίσουν βασικό ρόλο στην ανάπτυξη της επόμενης γενιάς ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων, βοηθώντας τους αστρονόμους να ξεκλειδώσουν έναν «θησαυρό» πληροφοριών που έχει τη δυνατότητα να «φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για το σύμπαν».

Το πανεπιστήμιο της Γλασκώβης θα ηγηθεί μιας κοινοπραξίας επτά βρετανικών πανεπιστημίων που έχουν εξασφαλίσει χρηματοδότηση από το ταμείο υποδομής για την Έρευνα και την Καινοτομία του Ηνωμένου Βασιλείου (UKRI).

Τα επόμενα τρία χρόνια, οι ομάδες θα αναπτύξουν σχέδια για νέες επικαλύψεις κατόπτρων, τεχνικές ανάλυσης δεδομένων και συστήματα ανάρτησης και σεισμικής απομόνωσης για χρήση σε δύο μελλοντικά διεθνή παρατηρητήρια – το Cosmic Explorer στις ΗΠΑ και το τηλεσκόπιο Einstein στην Ευρώπη.

The Herald: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη για τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Cosmic Explorer

The Herald: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη για τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Cosmic Explorer

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Cosmic Explorer (Εικόνα: A. Nguyen, V. Kitchen, E. Anaya – California State University Fullerton)

Η καθηγήτρια Sheila Rowan, διευθύντρια του ινστιτούτου βαρυτικής έρευνας του Πανεπιστημίου της Γλασκόβης, είναι η κύρια ερευνήτρια του έργου.

Είπε ότι θα αναπτύξει βασικά στοιχεία της επόμενης γενιάς παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων, τα οποία «έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στην κατανόησή μας για το σύμπαν».

Ο καθηγητής είπε ότι οι επιστήμονες έχουν μάθει πολλά από την τρέχουσα γενιά παρατηρητηρίων κυμάτων – LIGO στις ΗΠΑ, Virgo στην Ιταλία και KAGRA στην Ιαπωνία – που φέρνουν, κατά μέσο όρο, αρκετές νέες ανιχνεύσεις την εβδομάδα.

Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες κυκλοφόρησαν πρόσφατα ακριβή χάρτη όλης της ύλης στο σύμπαν

Αλλά είπε: «Η επόμενη γενιά θα μπορούσε να κάνει το άλμα από εκατοντάδες ανιχνεύσεις ετησίως σε εκατοντάδες χιλιάδες – μια τεράστια συλλογή νέων πληροφοριών που φέρνει μαζί της νέες προκλήσεις στην επεξεργασία των δεδομένων που θα εργαστούμε για να βοηθήσουμε. επιλύσει τα επόμενα χρόνια.

«Θα συνεργαστούμε επίσης στενά με τους συναδέλφους για τη δημιουργία νέων επικαλύψεων και τεχνικών για αναρτήσεις των κατόπτρων ανιχνευτών, οι οποίοι πρέπει να είναι πολύ πιο απομονωμένοι από εξωτερικές παρεμβολές από ό,τι πριν, προκειμένου να καταστούν δυνατές αυτές οι πιο ευαίσθητες ανιχνεύσεις.

«Υπάρχουν προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπίσουμε, αλλά εδώ στο Ηνωμένο Βασίλειο έχουμε πλούσια εμπειρία από τη δουλειά μας στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη βελτίωση του υλικού και του λογισμικού στην καρδιά των σημερινών ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων. Ανυπομονούμε να ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση των ανιχνευτών του αύριο».

The Herald: Ένα πορτρέτο της καθηγήτριας Sheila Rowan, διευθύντριας του Ινστιτούτου Βαρυτικής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο της ΓλασκώβηςThe Herald: Ένα πορτρέτο της καθηγήτριας Sheila Rowan, διευθύντριας του Ινστιτούτου Βαρυτικής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης

The Herald: Ένα πορτρέτο της καθηγήτριας Sheila Rowan, διευθύντριας του Ινστιτούτου Βαρυτικής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης

Ένα πορτρέτο της καθηγήτριας Sheila Rowan, Διευθύντριας του Ινστιτούτου Βαρυτικής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης (Εικόνα: Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης)

Οι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων λειτουργούν ανακλώντας λέιζερ μεταξύ κατόπτρων που αιωρούνται σε κάθε άκρο μακριών σωλήνων, συχνά διατεταγμένων σε σχήμα L.

Καθώς τα βαρυτικά κύματα –οι αχνοί κυματισμοί στο χωροχρόνο που προκαλούνται από τεράστια αστρονομικά γεγονότα όπως οι συγκρούσεις μαύρων τρυπών– περνούν μέσα από τους ανιχνευτές, προκαλούν μικροσκοπικές διακυμάνσεις στην απόσταση μεταξύ των κατόπτρων που μετρούνται από τα λέιζερ.

Η ανάλυση των δεδομένων που συλλέγονται κατά τη διάρκεια της διέλευσης των βαρυτικών κυμάτων μπορεί να αποκαλύψει πληθώρα πληροφοριών σχετικά με την προέλευσή τους στο διάστημα.

Η χρηματοδότηση του UKRI βοηθά στη δημιουργία ενός συνόλου μακροπρόθεσμων επενδυτικών προτεραιοτήτων υποδομής και υποστηρίζει τις εγκαταστάσεις, τον εξοπλισμό και τους πόρους που είναι απαραίτητοι για τους ερευνητές και τους καινοτόμους να πραγματοποιήσουν πρωτοποριακή εργασία.

Το πανεπιστήμιο της Γλασκώβης είναι μέρος μιας πρόσφατα χρηματοδοτούμενης κοινοπραξίας του Ηνωμένου Βασιλείου που συγκεντρώνει τα πανεπιστήμια του Μπέρμιγχαμ, του Κάρντιφ, του Πόρτσμουθ, του Σαουθάμπτον, του Στράθκλαϊντ και της δυτικής Σκωτίας.

The Herald: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων του τηλεσκοπίου ΑϊνστάινThe Herald: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων του τηλεσκοπίου Αϊνστάιν

The Herald: Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων του τηλεσκοπίου Αϊνστάιν

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τον μελλοντικό ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων του τηλεσκοπίου Αϊνστάιν (Εικόνα: M. Kraan – Nikhef)

Αναπληρωτής επικεφαλής ερευνητής στο έργο, ο Alberto Vecchio είναι καθηγητής αστροφυσικής και διευθυντής του ινστιτούτου αστρονομίας βαρυτικών κυμάτων στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.

Είπε: «Αυτό είναι το πρώτο βήμα προς την υλοποίηση ισχυρών παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων που, μόλις τεθούν σε λειτουργία, θα μας ταξιδέψουν σε συναρπαστικά ταξίδια σε όλο το σύμπαν, ανακαλύπτοντας πολλά νέα φαινόμενα.

«Είναι υπέροχο να δουλεύουμε μαζί με το STFC, με συναδέλφους από ιδρύματα σε όλο το Ηνωμένο Βασίλειο και με τους συνεργάτες μας σε όλο τον κόσμο για να κάνουμε πραγματικότητα αυτά τα φανταστικά νέα όργανα».

Διαβάστε περισσότερα: Οι αστρονόμοι βρίσκουν πολλούς γαλαξίες που μοιάζουν με τον Γαλαξία στο πρώιμο σύμπαν

Ο καθηγητής Mark Thomson, Εκτελεστικός Πρόεδρος του Συμβουλίου Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων (STFC) και πρωταθλητής του Ηνωμένου Βασιλείου Έρευνας και Καινοτομίας (UKRI) για τις υποδομές, δήλωσε: «Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων ήταν μια από τις πιο συναρπαστικές πρόσφατες εξελίξεις στην επιστήμη και μας έδωσε με έναν εντελώς νέο τρόπο παρατήρησης του σύμπαντος.

«Αυτή η νέα επένδυση από το UKRI θα επιτρέψει στους βρετανούς επιστήμονες να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στη διεθνή προσπάθεια για την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς ακόμη πιο ευαίσθητων παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων, τα οποία θα διευρύνουν σημαντικά την κατανόησή μας για το σύμπαν».

Επιστήμονες του Ηνωμένου Βασιλείου, που χρηματοδοτούνται από το Συμβούλιο Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων (STFC), έχουν εμπλακεί στην έρευνα βαρυτικών κυμάτων εδώ και αρκετές δεκαετίες.

The Herald: Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τη συγχώνευση δυαδικών άστρων νετρονίων που παρατηρήθηκε από το LIGO LivingstonThe Herald: Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τη συγχώνευση δυαδικών άστρων νετρονίων που παρατηρήθηκε από το LIGO Livingston

The Herald: Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τη συγχώνευση δυαδικών άστρων νετρονίων που παρατηρήθηκε από το LIGO Livingston

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τη συγχώνευση δυαδικών άστρων νετρονίων που παρατηρήθηκε από το LIGO Livingston (Εικόνα: Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet)

Το αστεροσκοπείο LIGO έκανε την ιστορική πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων το 2015, ανοίγοντας ένα εντελώς νέο πεδίο αστρονομίας που «ακούει» για δονήσεις στο χωροχρόνο αντί να αναζητά πληροφορίες σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Από το 2015, οι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων έχουν κάνει θεαματικές ανακαλύψεις – συμπεριλαμβανομένων ενδείξεων για περισσότερα από 100 ζεύγη μαύρων τρυπών που συγκρούονται.

Η επόμενη γενιά ανιχνευτών θα είναι πολύ πιο φιλόδοξη στο σχεδιασμό τους, με λέιζερ που αντανακλώνται μεταξύ κρεμαστών καθρεφτών, χωρίς εξωτερικούς κραδασμούς, τοποθετημένα σε απόσταση 40 km ο ένας από τον άλλο, αντί για 4 km, όπως συμβαίνει στους σημερινούς ανιχνευτές. Οι καθρέφτες θα είναι επίσης μεγαλύτεροι και βαρύτεροι καθώς διπλασιάζονται σε διάμετρο σε περίπου 60 cm.

Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες βρίσκουν μικρό αλλά πολύ φωτεινό γαλαξία χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb

Οι διεθνείς συνεργασίες πίσω από τους σχεδιαζόμενους ανιχνευτές επόμενης γενιάς ελπίζουν ότι τα νέα παρατηρητήρια θα είναι αρκετά ευαίσθητα ώστε να ανιχνεύουν σήματα από τα πέρατα του σύμπαντος.

Το διευρυμένο εύρος των ανιχνευτών θα βοηθήσει να ρίξει νέο φως στο πώς σχηματίστηκαν οι μαύρες τρύπες στις πρώτες εποχές του χρόνου, πώς συμπεριφέρεται η ύλη στα αστέρια νετρονίων και να συλλάβει βαρυτικά κύματα που τα σημερινά παρατηρητήρια δεν είναι σε θέση να ανιχνεύσουν.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *