| 2.2.1-chizma. X O`qi yo`nalishida tarqalayotgan yassi gravitatsion to`lqinlar yordamida vujudga keltiriladigan tezlanish maydoni tuzulmasi. CHizmada strelkalar bilan I, II, III, IV sinov massalar tasvirlangan. (yz tekislikda joylashgan) va I*, II*, III*, IV* sinov massalari (y’z’ tekislikda joylashgan ). Bu tezlanishlar AYV kuzatuvchilar tomonidan o`lchanishi mumkin. yz va y’z’ tekisliklar orasidagi masofa gravitatsion to`lqin uzunligining yarmiga teng.
Birinchi 15 yil ishlar Kaliforniya Texnologiya Institutida o`rnatilgan kichraytirilgan modelda (l = 40 metr) (Pasadina shaxri)o`tkazildi. LIGO – atamasi Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (lazer interferometrli gravitatsion –to`lqin observatoriyasi); VIRGO (franko-ital’yan loyihasi)– lotincha DEVA – yulduz turkumi nomi, astronomlar bu yulduz turkumida galaktika to`dasidagi o`ta yangi yulduzlarning chaqnashini ko`p kuzatadilar, bu chaqnash gravitatsion nurlanish kechishi taxmin qilinadi.
2.2.2-chizma. LIGO va VIRGO antennalarining printsipial sxemalari.
Ikki juft oynalar ikkita vakuum quvurda joylashgan FABRI-PEGO rezonatorini tashkil qiladi.
.2.3-chizma. LIGO ikkita gravitatsion-to`lqin antennalaridan birining 1km balandlikdan olingan surati.
Shimolga va g’arbga tomon yo`nalgan oq chiziqlar 4-km uzunlikli ichida diametri 1metr 20 sm diametrli po`lat quvurlar o`rnatilgan er usti tunneli. Quvurlarda – vakuum 10-9 Torr va lazer nurlari. Oynalar quvurlar oxirida va quvurlar uchrashadigan bosh binoda o`rnatilgan. Bosh uch qavatli binoda: lazer, sovitish tizimi, tajriba komp’yuterlari: optik rezonator oynalari massiv optik taglikka mustahkam maxkamlanadi, sinov tajribasida ular nozik osilgan, boshqa tomondan – u to`lqinlarning optik uzunligi o`lchamining 10000 dan bir qismicha aniqlikda o`rnatilgan bo`lishi kerak. Bu maxsus ishlab chiqilgan ergashuvchi tizim, po`lat iplarga nozik qilib osib qo`yilgan to`rtala oynani holati sozlaydi. 15 yil davomida olib borilgan mashaqqatli izlanishlar ijobiy natijalar berdi: antenna prototipi bir oynaning ikkinchisiga nisbatan siljishini qayd qildi ( mobaynida) .
1996 yilda to`la ko`lamli antennaning qurilishi boshlandi (LIGOloyihasi), ulardan biri Vashngton shtati shimoliy-g’arbida qum sahroda bo`lsa, ikkinchisi Mssisipi del’tasida. Antennalar orasidagi masofa 3 ming km ga yaqin. Bu masofani gravitatsiya to`lqinlari 10 millisekundda o`tadi. τ vaqt oralig’ida bir juft bunday antenna manbaning qulay samoviy joylashuvida, burchak koordinatlarni bir necha gradus xatolik bilan aniqlash imkonini beradi. LIGO antennasi 2001 yildan qurilib boshlagan va 2 yildan so`ng signallarni yozib olish rejimida ishlab boshlagan. Vaqtning ikkinchi yarmi ergashtiruvchi tizimni va antennaning boshqa elementlarini sozlashga sarflanadi. Birinchi bosqichda rejalashtirilgan aniqlikdan kichik aniqlikka erishilgan.Hozirda qo`lga kiritilgan aniqlik 1 megaparsekdan olislikdagi ikki neytron yulduzning qo`shilishidan hosil bo`ladigan tebranishlarni qayd qilish uchun etarli. Rejalashtirilayotgan h 10-21 aniqlikka erishildi va bir necha yillar mobaynida tebranishlarni izlash davom ettiriladi. So`ngra ichki boshlang’ich almashtirilib 2007-2008 yillarda ikkinchi bosqich boshlanib h 10-22 (mos ravishda l = ) aniqlikka erishildi. Bu holda 200-300 megaparsek olislikda yuz beradigan gravitatsion tebranishlarni qayd qilish imkoniyati yaratildi.
Antennaning asosiy (eng qimmatbaho) qismi ikkita to`rt kilometrli vakuum quvur(diametri 1,2 metr), undagi bosim 10-9 tor, va bundan tashqari yuqori vakuum va lazer nurlaridan tashqari quvurda hech narsa yo`q. Quvurlar ulkan vakuum tanklarga nisbatan siljiydi, ularda seysmik shovqinlarni o`tkazmaydigan antiseysmik moslamalar o`rnatilgan. Lazer quvvatlash barqaror lazer moslamasidan amalga oshiriladi. Barcha oynalar tizimi va lazer chastotasini barqarorlash murakkab sozlovchi qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. Bundan tashqari antennaga seysmik faollik , antenna hududida Er magnit maydoni fluktuatsiyasini va kosmik nurlanishlar fonini qayd qiluvchi datchiklar xizmat ko`rsatadi.
Dastlab LIGO loyihasi faqat milliy bo`lib, unda faqat Kalteka va MIT (California Institute of Technology and Massachusetts Institute of Technology) mutaxassislari qatnashganlar.AQSH ilmiy tadqiqotlar milliy fondi bu loyihani xalqaro loyihaga aylantirgan.1993 yildan boshlab unga MDU olimlari ishtirok etib boshlagan. LIGO loyihasi birta muhim o`ziga xoslikka ega, bu uning nomida abbreviatura – Observatoriya o`z aksini topgan. Bu faqat ko`p yillik kuzatishlar natijasi bo`lmasdan, antenna sezgirligini bosqichma- bosqich orttirishni ko`zda tutadi. Bunday optimallashtirish fundamental kvant tasdiq natijasidir. YUqorida takidlanganidek oynalarni tebranishga majbur qiladigan kuch farqi Fgrav gravitatsion nurlanish oqimi quvvati 10-2 Vt/m2 atrofida hosil qiladi. Bu qiymat antenna ko`ndalang kesimi orqali o`tuvchi ko`p sondagi gravitonlar soniga (1045 dona) mos keladi va mos ravishda shunday kuchni hosil qiladi. Ko`p sondagi gravitonlar miqdori shunday kuchni toza mumtoz kuch bilan hisoblashga imkon beradi(gravitatsion to`lqinlar maydonini kvantlash zaruriyati yo`q). Ammo o`lchashlarning kvant nazariya massaga ta`sir qiluvchi klassik kuch minimal sezgirlik chegarasi mavjud emas. Biz keyinchalik ko`ramizki kvant cheklovlar mavjud bo`lsada, uni aylanib o`tish mumkin. endi Fabbi-Pero optik rezonatori oynalari osmasi uchun ishlatilgan “nozik” termini, ya`ni antennaning asosiy elementi mohiyatini ochish mumkin. Fgrav, kuchdan tashqari oynalarga boshqa xalaqit kuchlari ham ta`sir qiladiki ularning ta`sirini kamaytirish zarur. Xalaqitlarning asosiy manbalaridan biri oynalar massa markazining termostat bilan o`zaro ta`sirlashuvi. Fundamental fizikaviy teoremalardan biriga ko`ra(fluktuatsion-dissipativ teorema FDT) bu bog’liqlik aniqlanadi. Katta tanklarda oynalar osib qo`yilgan antiseysmik fil’trlar Fabbi-Pero optik rezonatorini tashkil qiladi. Ishqalanish koeffitsienti H o`z navbatida termostat tomonidan massaga ta`sir ko`rsatuvchi fluktuatsion kuchlar qiymatini aniqlaydi. Bu tasodifiy kuchning qiymati FFDT f chastota sohasida quyidagiga teng
|
