Το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων με Συμβολόμετρο Λέιζερ (LIGO), θα μπορούσε να ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα που παράγονται από εξωγήινα σκάφη, καθώς διασχίζουν το γαλαξία μας, σύμφωνα με μια ομάδα φυσικών.
το LIGO είναι εντυπωσιακό, ακόμα και αν βγάλουμε από την εξίσωση τη δυνατότητα ανίχνευσης νοήμονος ζωής. Ο στόχος του είναι η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων, δηλαδή κυματισμών στον χωροχρόνο, για τα οποία διατυπώθηκε η υπόθεση πριν από έναν αιώνα.
«Ο Αϊνστάιν προέβλεψε για πρώτη φορά τα βαρυτικά κύματα το 1916 ως συνέπεια της γενικής θεωρίας της σχετικότητας», εξηγεί σε μια εργασία του ο Barry C. Barish του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια. «Σε αυτή τη θεωρία, οι συγκεντρώσεις μάζας (ή ενέργειας) παραμορφώνουν τον χωροχρόνο και οι αλλαγές στο σχήμα ή τη θέση τέτοιων αντικειμένων προκαλούν μια παραμόρφωση που διαδίδεται στο Σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός (δηλαδή, ένα βαρυτικό κύμα)».
Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων είναι αρκετά δύσκολη και απαιτεί πολύ ευαίσθητο εξοπλισμό, στους δύο βραχίονες μήκους 4 χιλιομέτρων του LIGO. Όμως, εννοιολογικά δεν είναι δύσκολο στην κατανόηση.
«Το μόνο που χρειάζεστε για να κατασκευάσετε ένα συμβολόμετρο βαρυτικών κυμάτων είναι δύο δέσμες φωτός, που ταξιδεύουν μεταξύ ζευγών καθρεφτών σε σωλήνες που εκτείνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, ας πούμε βόρεια και δυτικά. Η επίδραση ενός διερχόμενου βαρυτικού κύματος θα πρέπει να τεντώσει τον χώρο προς μία κατεύθυνση και να τον συρρικνώσει προς την κατεύθυνση που είναι σε ορθή γωνία», εξηγεί ο Ed Daw, Λέκτορας Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Sheffield, σε ένα άρθρο για το The Conversation.
«Στη Γη, αυτό θα προκαλούσε μικροσκοπική ταλάντωση των καθρεφτών, έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ του ενός ζεύγους καθρεφτών να μειώνεται, ενώ του άλλου να μεγαλώνει. Η ταλάντωση οφείλεται στην πραγματικότητα στην ανταπόκριση των καθρεφτών στο τέντωμα και τη συμπίεση του χωροχρόνου, κάτι που είναι απλά εκπληκτικό».
Οι ανιχνευτές του LIGO παρακολουθούν για ανεπαίσθητες αλλαγές στις αποστάσεις, που προκαλούνται από βαρυτικά κύματα που φτάνουν στη Γη. Αυτό το κάνουν παρατηρώντας γεγονότα που προκαλούν μετατοπίσεις μικρότερες από 1/10.000 του πλάτους ενός πρωτονίου. Με αυτή τη διάταξη το LIGO ήταν το πρώτο που ανίχνευσε βαρυτικά κύματα και όχι μόνο.
Σύμφωνα με μια διεθνή ομάδα φυσικών, το LIGO και οι διάδοχοί του, είναι σε θέση να ανιχνεύσουν κάτι πολύ πιο συναρπαστικό και πιο απίθανο. Ο λόγος για εξωγήινα σκάφη.
«Δεδομένου ότι οποιοδήποτε σύστημα που περιλαμβάνει την μαζική επιτάχυνση της μάζας παράγει GWs (Gravitational Waves), τα νέα υποψήφια σήματα περιλαμβάνουν όχι μόνο αστροφυσικά και κοσμολογικά γεγονότα, αλλά και τεχνολογικά σήματα (τεχνοϋπογραφές), όπως αυτά που παράγονται από διαστημόπλοια ταχείας ή/και μαζικής επιτάχυνσης (RAMAcraft)», εξηγεί η ομάδα στην εργασία της, η οποία δεν έχει αξιολογηθεί από ομότιμους. «Μπορούμε ήδη να πραγματοποιήσουμε στοχευμένες αναζητήσεις για οποιοδήποτε τέτοιο αντικείμενο απλώς υπολογίζοντας το σήμα GW του και συνδέοντας το αποτέλεσμα σε υπάρχοντες αγωγούς ανίχνευσης».
Η ιδέα πίσω από όλο αυτό είναι αρκετά απλή. Εάν ένα διαστημόπλοιο έχει επαρκή μάζα και επιταχύνει αρκετά γρήγορα, αυτό θα παράγει ανιχνεύσιμα βαρυτικά κύματα, αν και θα ήταν δύσκολο να τα ξεχωρίσουμε από φυσικά γεγονότα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς της ομάδας, για να ανιχνευθεί ένα τέτοιο σκάφος από το LIGO, θα πρέπει να είναι τεράστιο.
«Στο ανώτερο άκρο των αποτελεσμάτων μας, διαπιστώνουμε ότι οι μάζες RAMACraft του Δία που υφίστανται μια αλλαγή στην ταχύτητα Δ ∼ 0,3 είναι ανιχνεύσιμες από 10-100 kpc ή έως και εντός της εμβέλειας περίπου κάθε αστέρα στον Γαλαξία μας», εξηγεί η ομάδα. «Στο κατώτερο άκρο, διαπιστώνουμε ότι οι μάζες της Σελήνης που υφίστανται Δ ∼ 0,3 είναι ανιχνεύσιμες από 1-10 pc ή στην απόσταση και πέρα από αυτήν από τα πλησιέστερα αστέρια στον Γαλαξία μας».
Με λίγα λόγια, αν ένα εξωγήινο είδος αποφάσιζε να δημιουργήσει ένα τεράστιο σκάφος στο μέγεθος του Δία, ώστε να ταξιδέψει στο Σύμπαν, επιταχύνοντας με περίπου το 30% της ταχύτητας του φωτός, τότε θα μπορούσαμε να το ανιχνεύσουμε από τα βαρυτικά κύματα περίπου 32.600 με 326.000 έτη φωτός μακριά. Αν το σκάφος πολύ μικρότερο, περίπου στο μέγεθος της Σελήνης, θα μπορούσε ακόμα να ανιχνευθεί από απόσταση περίπου 3.260 με 32.600 έτη φωτός μακριά. Οι μελλοντικές τεχνολογίες θα γίνουν ακόμα καλύτερες και θα μπορούν να ανιχνεύουν ακόμα μικρότερα αντικείμενα, που θα ταξιδεύουν με μικρότερες ταχύτητες.
Γιατί ο καρκίνος επεκτείνεται συνεχώς – Αυτή είναι η απάντηση
«Διαπιστώνουμε ότι το DECIGO και το Big Bang Observer (BBO) θα αυξήσουν τον όγκο αναζήτησης για αυτά τα αντικείμενα κατά 106 ενώ τόσο το LISA όσο και το PTA μπορούν επίσης να προσφέρουν οφέλη για την ανίχνευση RAMACraft που υφίστανται μεγάλες περιόδους επιτάχυνσης. Γενικότερα, η μετατόπιση οποιασδήποτε ζώνης συχνότητας ανιχνευτή κατά έναν παράγοντα < 1 θα αυξήσει το εύρος ανίχνευσης κατά −1 για αναζητήσεις ριπής και −1/2 για αναζητήσεις MF», καταλήγει η ομάδα.
«Η προοπτική βελτίωσης της ευαισθησίας μας σε αυτά τα αντικείμενα είναι επομένως πολλά υποσχόμενη και επιπλέον συνδέεται με βελτιώσεις στους ανιχνευτές χαμηλής συχνότητας που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον και για την κοινότητα της θεμελιώδους φυσικής».
Η παγίδα με όλα αυτά είναι πως οι τυχαίες ανιχνεύσεις θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν φυσικά φαινόμενα και όχι κάποια εξωγήινη τεχνολογία. Προς το παρόν μπορούμε να αναγνωρίσουμε τη σημασία του LIGO και τις δυνατότητές του πως θα μπορούσε να ανιχνεύσει εξωγήινη τεχνολογία, όμως στην παρούσα φάση, δε θα θεωρούμε πως είναι 100% αξιόπιστο όταν έρχεται στα εξωγήινα σκάφη. Άλλωστε, δε σχεδιάστηκε για αυτή τη δουλειά.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο ArXiv.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
