Yerçekimi dalgası Dünya’nın içinden geçtiğinde, uzayın kendisinin bir yönde gerilmesine ve diğer yönde sıkışmasına neden olur, böylece dedektörün iki “kolu” gerçekten küçük miktarlarda büyür ve küçülür. Bu, her bir ışık huzmesinin biraz farklı bir mesafe kat ettiği anlamına gelir; bu, yeniden birleştirilmiş lazer ışığı modelinde “kozmik cıvıltı” adı verilen bir frekans artışı olarak ortaya çıkar – bu yerçekimi dalgası sinyalidir.
Bunu ölçmek için Başak, son teknoloji ekipmanlara güvenir. Her tünelin sonundaki aynalar, o kadar saf sentetik kuvarstan yapılmıştır ki, ona çarpan 3 milyon fotondan yalnızca 1’ini emer. Atom seviyesinde parlatılmış, neredeyse hiç ışık saçılması olmayacak kadar pürüzsüz bırakılmıştır. Ve lazer ışığının yüzde 0,0001’inden daha azı temas halinde kaybolacak kadar yansıtıcı ince bir malzeme tabakasıyla kaplanmıştır.
Her ayna, onu sismik titreşimlerden korumak için bir süper zayıflatıcının altına asılır. Bunlar, 10 metre yüksekliğindeki bir kulenin içindeki bir vakum odasına yerleştirilmiş, sarkaç gibi hareket eden bir sismik filtreler zincirinden oluşuyor. Kurulum, Başak’ın tespit etmeye çalıştığı yerçekimi dalgalarından dokuz kat daha güçlü olabilen Dünya’nın hareketlerine karşı koymak için tasarlanmıştır. Süper zayıflatıcılar o kadar etkilidir ki, en azından yatay yönde, aynalar uzayda yüzüyormuş gibi davranırlar.
Daha yeni bir yenilik, Heisenberg’in belirsizlik ilkesinin etkileriyle mücadele eden Virgo’nun “sıkıştırma” sistemidir; bu, bir kuantum parçacığının belirli özellik çiftlerinin aynı anda tam olarak ölçülemeyeceğini söyleyen atom altı dünyanın garip bir özelliğidir. Örneğin, bir fotonun hem konumunu hem de momentumunu mutlak hassasiyetle ölçemezsiniz. Konumunu ne kadar doğru bilirseniz, momentumu hakkında o kadar az şey bilirsiniz ve bunun tersi de geçerlidir.
Başak’ın içinde belirsizlik ilkesi, yerçekimi dalgası sinyalini gizleyen kuantum gürültüsü olarak tezahür eder. Ancak, ana vakum tüplerine paralel uzanan ve daha sonra ışın ayırıcıdaki ana lazer alanıyla örtüşen bir boruya özel bir ışık durumu enjekte ederek, araştırmacılar lazer ışığının özelliklerindeki belirsizliği “sıkıştırabilir” veya azaltabilir, böylece kuantum azaltılabilir. gürültü ve Başak’ın yerçekimi dalgası sinyallerine duyarlılığını artırma.
2015’ten bu yana, Virgo ve ABD’li muadili LIGO tarafından yapılan üç gözlem çalışması boyunca yaklaşık 100 yerçekimi dalgası olayı kaydedildi. Mart 2023’te başlayacak olan bir sonraki gözlem çalışması, her iki tesisteki iyileştirmeler ve KAGRA’nın da gruba katılmasıyla çok daha fazlasını vaat ediyor. Araştırmacılar, kara delikler ve nötron yıldızları hakkında daha derin bir anlayış kazanmayı umuyorlar ve beklenen olayların hacmi, yerçekimi dalgaları yoluyla kozmosun evriminin bir resmini oluşturmak için cazip bir olasılık sunuyor. Losurdo, “Bu, evreni anlamanın yeni bir yolunun yalnızca başlangıcı” diyor. “Önümüzdeki yıllarda çok şey olacak”
Bu makale ilk olarak WIRED UK dergisinin Ocak/Şubat 2023 sayısında yayınlanmıştır.
Kaynak : https://www.wired.com/story/catching-cosmic-rays-virgo-interferometer/