Magyar Tudományos Akadémia
Atommagkutató Intézet

Infrahangok tanulmányozása interferometrikus gravitációshullám-detektorok környezetében

Témavezető
E-mail cím
Kutatási terület Egyéb
Kutatásban résztvevők
Együttműködések
Publikációk
Kivonat

Az MTA Atomki infrahang-monitorozó rendszerek fejlesztésével, üzemeltetésével és az általuk szolgáltatott jelek kiértékelésével járul hozzá az infrahang háttér megismeréséhez a jelenlegi és jövőbeli interferometrikus gravitációshullám-detektorok telepítési helyszínein. További célja felderíteni, hogy hol és hogyan tud az infrahang hatni a detektorokra.

Leírás

2015-ben a LIGO Scientific Collaboration elsőként észlelt gravitációs hullámot. 2015-ben és 2017-ben két újabb hullámot is detektáltak. Így már olyan jelenségek is tanulmányozhatók, amiket másként nem vizsgálhattunk eddig.

Az interferométerek érzékenységét befolyásoló környezeti zajok forrásai a föld rezgései, a légkör nyomásváltozásai, valamint az elektromágneses/mágneses tér változásai. A gravitációshullám-detektorokra hathatnak az alacsony frekvenciájú, úgynevezett infrahangok is, megrezegtethetik a detektorok vákuum által nem védett részeit.

 

Az MTA Atomki infrahangok monitorozására alkalmas érzékeny rendszereket fejleszt, részt vesz a jelenlegi és jövőbeli gravitációshullám-detektorok telepítési helyszínein az infrahang monitorozásában, valamint analizálja a gyűjtött jeleket.

Az MTA Atomki által fejlesztett mérőeszköz egy iparilag gyártott szenzorokkal felszerelt kondenzátor mikrofon. A szerkezet kiküszöböli a hőmérsékleti hatásokat, 1 Hz alatt is kiemelkedő érzékenységgel méri a levegő nyomásváltozásait. Kis mérete, alacsony tömege és alacsony tápfeszültségigénye széleskörű felhasználási lehetőségeket nyújt.

 

Bizonyos gravitációs hullámokat a földfelszíni detektorok soha nem lesznek képesek detektálni a környezeti zajok hatása miatt. Az alacsony frekvenciájú környezeti zajok csökkenthetők az eszközök földfelszín alá való telepítésével. Nyolc európai intézmény célul tűzte ki egy földalatti gravitációshullám-detektor, az Einstein Teleszkóp létesítését a 2030-as években. Az építkezés előtt tanulmányozni kell a zajok csökkentésének lehetőségeit a potenciális helyszíneken.

Az egyik lehetséges helyszín a Mátra egyik bányája, ahol az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói alakítottak ki egy laboratóriumot (MGGL) a fizikai környezet részletes tanulmányozásának céljára. Az MTA Wigner FK és a Varsói Egyetem által telepített műszerek mellett az MTA Atomki infrahangmérő rendszere is monitorozza a fizikai környezetet.