MiniGrail

MiniGrail
РозташуванняБразилія Бразилія
ОрганізаціяЛейденський університет
Стиль телескопаДетектор гравітаційних хвиль
Вебсайтminigrail.nl

MiniGRAIL — колишній резонансний детектор гравітаційних хвиль[1]. Був першим таким детектором зі сферичною конструкцією. Розташовувався в Лейденському університеті в Нідерландах. Припинив роботу в 2005 році.

Проєктом керувала лабораторія Камерлінг-Оннеса[2]. Також в проєкті брала активну участь команда з кафедри теоретичної фізики Женевського університету, Швейцарія. Очікувалось, що цей детектор зможе виявити гравітаційні хвилі від певних типів обертових нестійкостей одиночних і подвійних нейтронних зір, а також від злиття малих чорних дір або нейтронних зір[3].

Конструкція

[ред. | ред. код]

Перевага сферичної конструкції полягає в тому, що вона здатна виявляти гравітаційні хвилі, що надходять з будь-якого напрямку, і вона чутлива до поляризації[4]. Очікувалось, що гравітаційні хвилі з частотою близько 3000 Гц змусять кулю MiniGRAIL вібрувати зі зміщеннями порядку 10−20 м[5].

Для підвищення чутливості детектор мав працювати при температурі 20 мК[2]. Оригінальна антена детектора MiniGRAIL була кулею діаметром 68 см, виготовленою зі сплаву міді з 6 % алюмінію. Ця куля мала масу 1150 кг і резонувала на частоті 3250 Гц. Вона була ізольована від вібрацій сімома 140-кілограмовими масами. Очікувалося, що смуга пропускання детектора становитиме ±230 Гц[3].

Під час відливання кулі з'явилася тріщина, яка знизила якість до неприйнятного рівня. Куля була замінена на іншу кулю діаметром 68 см і масою 1300 кг, виготовлену фірмою ItalBronze в Бразилії. Більша маса знизила резонансні частоти приблизно на 200 Гц[6]. Куля була підвішена на тросах з нержавіючої сталі, до яких були прикріплені пружини та маси для гасіння вібрацій. Охолодження здійснювалось за допомогою рефрижератора розчинення[7].

Випробування за температури 5 К показали, що детектор мав пікову чутливість до деформації 1,5 × 10−20 Гц−1⁄2 на частоті 2942,9 Гц. У смузі пропускання 30 Гц чутливість до деформації становила понад 5 × 10−20 Гц−1⁄2. Очікувалось, що чутливість буде ще на порядок кращою, коли прилад працюватиме на температурі 50 мК[4].

Подібний детектор під назвою «Маріо Шенберг» знаходиться в Сан-Паулу. Пошук збігів у результатах двох детекторів мав збільшувати шанси виявлення гравітаційних хвиль[8].

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Schutz, Bernard (14 травня 2009). A First Course in General Relativity (вид. 2nd). Cambridge. с. 214–220. ISBN 978-0521887052.
  2. ↑ а б de Waard, A та ін. (2003). MiniGRAIL, the first spherical detector. Classical and Quantum Gravity. 20 (10): S143—S151. Bibcode:2003CQGra..20S.143D. doi:10.1088/0264-9381/20/10/317.
  3. ↑ а б Van Houwelingen, Jeroen (24 червня 2002). Development of a superconducting thin-film Nb-coil for use in the MiniGRAIL transducers (PDF). Leiden University. с. 1—17. Процитовано 16 вересня 2009.
  4. ↑ а б Gottardi, L.; De Waard, A.; Usenko, O.; Frossati, G.; Podt, M.; Flokstra, J.; Bassan, M.; Fafone, V. та ін. (November 2007). Sensitivity of the spherical gravitational wave detector MiniGRAIL operating at 5K. Physical Review D. 76 (10): 102005.1—102005.10. arXiv:0705.0122. Bibcode:2007PhRvD..76j2005G. doi:10.1103/PhysRevD.76.102005.
  5. ↑ Bruins, Eppo (26 листопада 2004). Listen, two black holes are clashing!. innovations-report. Процитовано 16 вересня 2009.
  6. ↑ de Waard, A. та ін. (2005). MiniGRAIL progress report 2004. Classical and Quantum Gravity. 22 (10): S215—S219. Bibcode:2005CQGra..22S.215D. doi:10.1088/0264-9381/22/10/012.
  7. ↑ de Waard, A. та ін. (March 2004). Cooling down MiniGRAIL to milli-Kelvin temperatures (PDF). Classical and Quantum Gravity. 21 (5): S465—S471. Bibcode:2004CQGra..21S.465D. doi:10.1088/0264-9381/21/5/012.
  8. ↑ Frajuca, Carlos та ін. (December 2005). Resonant transducers for spherical gravitational wave detectors (PDF). Brazilian Journal of Physics. 35 (4b): 1201—1203. Bibcode:2005BrJPh..35.1201F. doi:10.1590/S0103-97332005000700050.

Посилання

[ред. | ред. код]