A gravitációs hullámok és a LIGO

A LIGO interferométere

A LIGO technikusai a belső optikai elemeken dolgoznak. Amikor
az ilyen alkatrészek levegőnek vannak kitéve, mindig „tisztaszoba” körülményeket tartanak fenn, hogy elkerüljék a vákuum későbbi szennyeződését. [Kép: D. Hoak/LIGO]
LIGO technikusok

Az egyik fejlesztés, hogy a LIGO optikai alkatrészei vákuumban helyezkednek el. Ez először is megakadályozza, hogy a légáramlatok megzavarják a tükröket (még egy jól elszigetelt és lezárt rendszerben is légáramlást kelthet a karok menti hőmérsékletkülönbség), de még fontosabb, hogy garantálja a lézerfény egyenes vonalú terjedését. A karok mentén fellépő apró hőmérsékletkülönbségek miatt ugyanis a fény útja elgörbül, mivel a törésmutató (amely azt mondja meg, hogy hogyan törik meg a fény az adott közegen áthaladva) hőmérsékletfüggő. Az egyenestől való legkisebb eltérés is azt eredményezné, hogy a fény a kb. 1,2 méter átmérőjű cső falának ütközik a kar 4000 méteres hossza mentén valahol. A LIGO a világ legnagyobb állandó ultravákuum (a világűrnél 8-szor ritkább vákuum) kamrája, 8500 köbméteres térfogatában a földi légnyomás egy billiomod részének megfelelő nyomás uralkodik.

A LIGO egy másik fontos elemét jelentik a belső és külső szeizmikus elszigetelő rendszerek. A belső rendszer úgy épül fel, hogy a tükrök hátoldalára apró mágneseket rögzítenek, melyeket LED fényforrással világítanak meg, hogy helyzetüket az általuk vetett árnyék segítségével mérjék meg. Ha egy tükör túlságosan elmozdul, egy elektromágnessel megfelelő mágneses teret hoznak létre, melynek vonzó vagy taszító hatása a helyére rántja a tükröt. Ezzel a módszerrel nem csak a tükrök helyi rezgések hatására történő elmozdulását lehet korrigálni, hanem a Nap és a Hold keltette árapályerők hatását is, melyek a tükrökre ugyanúgy hatnak, mint a tengerek felszínére. Kívül hidraulikus rendszerek ellensúlyozzák a földfelszín rezgéseit (melyeket közeli szeizmométerek érzékelnek), hogy ne kelthessenek vibrációt a LIGO belső alkatrészeiben.



» Következő:  A gravitációs hullámok jelentősége