Nejčastější otázky

1. Jaké očekáváte frekvence, amplitudy a vlnové délky u zachycených gravitačních vln?
Ptá se Kostas z Austrálie

Každý detektor je může zachytit pouze v určitém rozsahu frekvencí.

LIGO a ostatní pozemní detektory jsou citlivé na frekvence od několika desítek Hertzů (cyklů za sekundu) po několik set Hertzů. Jsou to frekvence, na které je lidské ucho citlivé, ale amplitudy jsou mnohem menší. Vaše ucho může zachytit zvukové vlny, při kterých se mění tlak vzduchu o jednu částici z deseti biliónů. Nejsilnější signály, které může LIGO zachytit jsou ještě desetbiliónkrát MENŠÍ – možná ještě tisíckrát méně. Tyto signály mají vlnové délky od deseti mil po průměr Země.

LISA, která bude sdílet zemskou oběžnou dráhu kolem Slunce, najde frekvence od desetin Hertzů po tisíciny Hertzů. To znamená vlnové délky až deset průměrů oběžné dráhy Země. LISA bude mít největší signály ze srážejících se galaxií s amplitudami stokrát většími než LIGO. Stále je to však několik bilióntin změny tlaku, kterou dokáže zachytit lidské ucho.

Další frekvenční okno je okolo několika bilióntin Hertzů, tedy period několika let. Jakýkoliv signál z tohoto rozsahu by měl vlnovou délku jako je vzdálenost Slunce od nejbližší hvězdy. Na tyto signály se budeme dívat pomocí „pulsarového časového pole“. Pulsary jsou rotující hvězdy, které fungují jako velmi dobré hodiny a jsou roztroušeny okolo naší galaxie. Pole znamená, že se budeme roky dívat na spoustu z nich (teprve začínáme). Pokud gravitační vlna o těchto frekvencích projde mezi námi a pulsary, uvidíme vzorek změn v jejich rotacích, protože gravitační vlna naruší časoprostor mezi námi a pulsary v různých směrech. Takové vlny by přicházely z mladého vesmíru, o kterém toho moc nevíme, takže nemůžeme předpovídat ani amplitudy.

Další, nikoliv však poslední, jsou frekvence okolo bilióntin bilióntin Hertzů. Tyto vlny mají jen několik period za dobu existence vesmíru a mají vlnové délky srovnatelné s velikostí vesmíru. Budou nám ukazovat vzorek v kosmickém mikrovlnném pozadí (slábnoucí záře Velkého třesku z okraje vesmíru). Dosud jsme tento vzorek neviděli, takže ty vlny musí být velmi slabé. Ale přicházejí těsně po Velkém třesku, kdy byl vesmír ještě mikroskopický, takže pokud je najdeme, dozvíme se něco hodně nového.