科學家提出在月球上安裝引力波探測器 稱可能會發現新的物理現象

據媒體New Atlas報導,探測引力波是一項棘手的工作–這些時空彎曲中的漣漪常常被地震、交通和其他人類活動的背景振動所淹沒。現在兩位天體物理學家提出了一個更加安靜的新地點–月球。引力波是由宇宙中一些能量最強的事件產生的,比如黑洞和中子星之間的碰撞。

科學家提出在月球上安裝引力波探測器 稱可能會發現新的物理現象

但是在地球上探測它們需要極其敏感的儀器,如LIGO和Virgo。這些設施將雷射射入4公里長(2.5英里)的隧道,在鏡子上反彈,並測量光線如何反射到傳感器。當引力波經過時,雷射束會輕微擺動,科學家可以從中了解到大量令人驚訝的信息。問題是,地球是一個繁忙的地方。即使這些設施位於地下深處,它們仍然容易受到周圍環境的噪音和振動的影響。

現在,兩位天體物理學家已經提出了在月球上建立引力波設施的理由。范德堡大學的Karan Jani和哈佛大學的Avi Loeb說,月球表面自然具有一些在地球上難以復制的有用特性。

該設施被命名為宇宙學引力波月球觀測站(GLOC),將享有幾乎完全沒有環境干擾的優勢。首先,這里還沒有人類活動,即使未來的載人任務增加,仍將有足夠的空間來建立一個遠離喧囂的地方。

此外,月球上的自然干擾也少得多。月球地震比地球上的地震要弱得多,頻率也低得多,而且對太空的真空開放意味著實驗不需要像在這里那樣在真空管中進行。

重要的是,這些因素意味著GLOC可能比任何地球上的探測器要敏感得多。研究人員說,像這樣的月球設施有可能從70%的可觀測宇宙中接收到引力波,並探測到地球上的設施幾乎不可能聽到的頻率范圍。

Loeb說:「月球為最終的引力波觀測站提供了一個理想的背景,因為它沒有大氣層和明顯的地震噪音,我們必須以巨大的代價來減輕地球上雷射干涉儀的噪音。一個月球觀測站將提供前所未有的敏感度,以發現我們沒有預料到的來源,這可以讓我們了解新的物理學。GLOC可能是月球表面科學皇冠上的寶石。」

當然,首先要把建築材料和科學儀器運到月球,這是一個額外的挑戰,但最近人們重新關注這樣的任務。例如,美國宇航局的Artemis項目計劃在2024年將人類送回月球,並在那里建立一個永久基地。一旦人們到達那里,GLOC或類似的東西可能是一個有價值的設施。

這項研究發表在《宇宙學和天體粒子物理學雜誌》上。

來源:cnBeta