A gravitációs hullámok és a LIGO
Gravitációshullám-források
Általában bármilyen gyorsulás, amely nem gömb- vagy hengerszimmetrikus, gravitációs
hullámokat kelt. Tekintsünk például egy szupernóvaként felrobbanó csillagot. Ha a kilökődő
anyag nem gömbszimmetrikusan távozik, akkor a robbanás gravitációs hullámokat fog kelteni,
még ha ugyanott marad is a csillag tömegközéppontja a robbanás után. De gondolhatunk
egyszerűen egy forgó csillagra. Egy tökéletesen gömbszimmetrikus csillag nem bocsát ki
gravitációs hullámokat, egy egyenetlen felszínű viszont igen.
A modern detektorok által érzékelhető gravitációs hullámok frekvenciája - ha
azok hanghullámok volnának - a hallható tartományba esne. Ebben az értelemben a detektorokat
"gravitációshullám-rádióknak" tekinthetjük. Ugyanúgy, ahogy a rádióhullámok csak
akkor válnak hallhatóvá, ha egy rádió detektálja azokat, majd az átalakított
jeleket a hangszóróra küldi, a gravitációs hullámokba is csak akkor tudunk
belehallgatni, ha egy megfelelő detektorral felfogjuk és értelmezzük a jeleket,
majd továbbítjuk egy hangszóróhoz. A hullám létrejöttéhez vezető fizikai körülmények
ott rejlenek ebben a "zenében", a fizikusok feladata ennek megfejtése. A
következőkben a gravitációs hullámok jellemzésekor ebben az értelemben beszélünk arról,
hogy milyen "hangot" keltenek a különféle várt jelek.
Hallgasd meg két összeolvadó neutroncsillag szimulált jelét.
Hallgasd meg ugyanezt a jelet hozzákevert zajjal. A LIGO detektoraiban a zaj főleg a helyi környezet rezgéseiből származik.
A gravitációs hullámok forrásai négy fő csoportra oszthatók, melyekért különböző típusú mozgások illetve tömegátrendeződések felelősek: periodikus, bespirálozó, kitörésszerű és sztochasztikus.
Tartalomjegyzék
BevezetésNewton, Einstein és a gravitációs hullámok
„A téridő fodrai”
→ Gravitációshullám-források:
Periodikus
Bespirálozó
Kitörésszerű
Sztochasztikus
A gravitációs hullámok detektálása
Mérés több detektorral
Az interferométerekről
A LIGO interferométere
A gravitációs hullámok jelentősége
Online videókurzus a gravitációs hullámokról