|
Проект
Einstein@Home.
|
В минулому столітті видатний фізик Альберт Ейнштейн запропонував, що ми живемо у Всесвіті, який повністю заповнений гравітаційними хвилями. Теоретично кожне тіло у Всесвіті випромінює гравітаційні хвилі. Найбільш потужні хвилі повинні випромінювати об'єкти, які мають великі маси, такі як чорні діри, колапсуючі зірки і швидкообертаючі компактні небесні об'єкти, такі як пульсари. Саме такі об'єкти і створюють помітні брижі у тканинах простору часу, які і являються гравітаційними хвилями. До сьогоднішнього дня вченим не вдавалося відкрити гравітаційні хвилі, хоча Ейнштейн передбачив їх існування ще в загальній теорії відносності. І хоча гравітаційні хвилі не були виявленні безпосередньо, їх вплив у подвійних пульсарах (двох нейтронних зірках, які обертаються один навколо одного) може бути виміряно дуже точно. За дослідницькі роботи в цій області Джозеф Тейлор і Рассел Халс отримали Нобелівську премію з фізики в 1993 році. І тільки зараз сучасні технології досягнули рівня, який дозволяє виявити гравітаційні хвилі. Саме для ціх цілей був розробленний проект Einstein@Home. Це проект для пошуку гравітаційних хвиль, які йдуть до нас від дуже щільних і швидкообертаючиж зірок. Проект Einstein@Home обробляє дані, отримані з Лазерного Інтерферометра Обсерваторії Гравітаційних хвиль LIGO в США і обсерваторії для пошуку гравітаційних хвиль GEO 600 в Німеччині. Існує припущення, що джерелом потужних гравітаційних хвиль можуть бути кваркові й нейтронні зірки, деякі підкласи вже спостерігаються звичайними засобами як пульсари, або небесні об'єкти, які випромінюються в рентгенівському діапазоні. Вчені сподіваються, що деякі з цих компактних зірок можуть бути не ідеально сферичними, і в такому випадку будуть випромінювати гравітаційні хвилі, які можуть виявити LIGO і GEO 600. GEO 600 - це обсерваторія для спостереження гравітаційних хвиль, побудована в Ганновері (Німеччина) в співпраці між вченими Великобританії та Німеччини.
LIGO складається з двух установок, які знаходяться в США і розміщених в Лівінгстоні (штат Луізіана) та Ханфорді (штат Вашингтон). Гравітаційні хвилі регіструються завдяки парі перпендикулярних променів лазера, які проходять через кожну з установок.
|
При проходженні через лазерні промені гравітаційна хвиля буде злегка викривлювати довжину шляху кожного з них. Спостереження гравітаційних хвиль буде проводитися за рахунок порівнення змін в пройденому шляху лазерними променями. Природньо, що чим довший буде лазерний промінь, то тим більша буде його чутливість. Саме тому промені лазера мандрують вперед і назад між парою дзеркал, розділених відстанню в 600метрів в GEO і чотирма кілометрами в LIGO, що робить ці обсерваторії дуже чутливими. Так, наприклад, LIGO може виміряти зміни в пройденому шляху лазерного променя, який дорівнює одній стомільйонній діаметраатома водню! По своїй суті, ці детектори являбться величезними интерферометрами Майкельсона. В проекті Einstein@Home величезну кількість даних з вище вказаних обсерваторій, які оброблялися б суперкомп'ютерами багато років, і саме тому проект передусім розглядає обробку тих даних на частинах комп'ютерах зацікавлених людей по всьому світі, таких як Ви, які могли б пожертвувати невикористаною потужністю свого процесора (процесор, як правило, використовується на 6-12%, а інші, біля 90%, просто стоять без діла) для аналіза даних з абсерваторії. Все що ам необхідно - це установити програму BOINC і підклячитися до проекту, виконуючи інструкції цієї програми. Програма буде сама автоматично закачувати маленькі завдання без Вашого втручання. Вам тільки деколи буде необхідно підключення до мережі для отримання нових завдань і відправки результатів. При цьому робота програми не відіб'ється на продуктивності комп'ютера, так як програма має найнижчий пріорітет. Участь в проекті з рідні волонтерству - Ви подаєте вичеслення потужності свого комп'ютера безплатно. Але, таким чином, Ви приймаєте участь в справжньому науковому експременті, а проект Einstein@Home - це справжня фундаментальна наука. Крім того, у випадку, якщо саме Ваш комп'ютер буде безпосередньо причетен до відкриття гравітаційних хвиль, то Ваше ім'я буде вписане в наукову роботу першовідкритників, зі всіма вихідними з відси наслідками. Бравши участь у поекті, Ви будете сприяти покращенню іміджа нашої країни у світі. Участь у проекті також являється "видом спорта", так, як в проекті ведеться статистика по країнам, команда і окремим учасникам. Не забудьте тільки після підключення до проекту приєднатися до нашої команди - Ukraine-Sarny.Також Ви стаєте власником поточної спроби зарегіструвати гравітаційні хвилі. Головним елементом заставки являється обертающа небесна сфера з сузір'ями, які Ви можете не відразу впізнати - порівняно з видом на небі вони будуть ніби відбиті, так, як Ви знаходитесь не всередині небесної сфери, а дивитесь на неї зовні. На сфері також знаходиться три куткових маркера - червоного, зеленого і синього кольорів, і помаранчовий - "приціл". Кожний кутковий маркер на зірковій сфері відповідаєтеперішньому положенню зеніта одного з інструментів, збараючих дані для проекта Einstein@Home. Ориєнтація детекторів правильна, але вони не маштабуються. При правильній установці системного часу, маркери інструментів на небесній сфері будуть відображати їх справжнє положення. Якщо спостерігати за ними на протязі 24год, то Ви можете замітити, що вони передвигаються по ній з періодом в 24 години - це пов'язано з обертанням Землі навколо своїй осі.
|
Обсерваторія LIGO в Ханфорді (LIGO Hanford Observatory -
LHO) Ханфорд, штат Вашингтон, США (46.45° п.ш., 119.41°
з.д.) Складаеться з двох інтерферометрів - один з плечами довжиною 4
км (H1), і другий - з плечами по 2 км (H1). |
|
Обсерваторія LIGO в Лівінгстоні (LIGO Livingston
Observatory - LLO) Лівінгстон, штат Луізіана, США
(30.56° п.ш., 90.77° з.д) Складаеться з одного інтерферометра з
плечом в 4 км (L1). |
|
GEO600
Ганновер, Германия. (52.24° с.ш.,
9.81° в.д.) Складаеться з одного інтерферометра з 600-метровым
плечом. |
Оранжевий маркер, схожий на приціл, позначае поточну позицію на небі, відносно якої і проводяться розрахунки. Його положення описується і небесними координатами (прямий підйом і нахил), показані в лівому кутку. Ви можите бачити, як під час пошуку цей маркерпереходить відоднієї точки на небесній сфері до іншої. Фіолетові точки представляють відомі пульсари, які були знайдені при аналізі електромагнітно випромінювання. Зверніть увагу, що вони групуються в площині нашої галактики (Чумацького шляху), в основному ближче до центру галактики.
Ви також можете звернути увагу на два маленьких кластера пульсарів у південній астрономічній півкулі. Ці пульсари розміщені у Великому або Малому Магелланових Хмарах. Темно-червоні точки на небесній сфері позначають відомі залишки наднових, котрі також тяжіють до площини центру Галактики. Залишки наднових особливо цікаві мисливцям за гравітаційними хвилями, так, як деякі з цих наднових можуть залишати після себе обертаючу нейтронну зірку (пульсар), яка може проводити періодично випромінювання гравітаційних хвиль. Заставка розроблена під операціонні системи Linux, Windows, і Mac. Більш детальну інформацію про проект можна отримати на сайті проекта Einstein@Home.
***********************************************
|
|