KAGRA приєднається до міжнародного проєкту з дослідження гравітаційних хвиль

Японський детектор гравітаційних хвиль KAGRA (Large-scale Cryogenic Gravitational Telescope) найближчим часом приєднається до міжнародної наукової співпраці у сфері дослідження гравітаційних хвиль. Вперше з моменту свого запуску у 2020 році KAGRA братиме участь у спільних спостереженнях разом із аналогічними обсерваторіями в США та Європі. Запуск нового етапу досліджень запланований на червень цього року.

Обсерваторія KAGRA, розташована в місті Хіда (префектура Ґіфу), працює під керівництвом Інституту досліджень космічних променів Токійського університету та інших наукових установ. Вона має унікальну конструкцію: дві трьохкілометрові вакуумні труби утворюють L-подібну структуру на глибині 200 метрів під землею. Це дозволяє значно знизити вплив зовнішніх шумів, що є ключовим фактором для точного виявлення гравітаційних хвиль.

Гравітаційні хвилі є коливаннями простору-часу, які виникають під час катастрофічних космічних подій, таких як злиття чорних дір або нейтронних зірок. Вперше вони були зафіксовані у 2015 році американською обсерваторією LIGO, а у 2017 році до успіху приєдналася європейська VIRGO. Це відкриття стало науковою сенсацією та принесло його авторам Нобелівську премію з фізики.

Попри значні очікування, KAGRA поки що не змогла самостійно зафіксувати гравітаційні хвилі. Причина полягає у недостатній чутливості приладів, що використовувалися під час перших експериментів у 2020 році. Однак за останні роки японські вчені здійснили низку покращень, що підвищили точність вимірювань у сім разів. Було модернізовано антивібраційне обладнання та покращено калібрування лазерних систем. Завдяки цьому KAGRA зможе спостерігати космічні явища на відстані до 32,6 мільйона світлових років від Землі.

Науковці планували розпочати нові спостереження ще навесні 2024 року, однак запуск довелося відкласти через вплив землетрусу на півострові Ното 1 січня цього року. Після проведення додаткових технічних перевірок було ухвалено рішення приєднатися до міжнародного проєкту вже у червні. Це дозволить синхронізувати спостереження з американськими та європейськими колегами, що значно підвищить точність визначення джерел гравітаційних хвиль.

Професор Інституту досліджень космічних променів Токійського університету Хідейукі Таґоші зазначає, що одночасне спостереження у Японії, США та Європі дозволить значно покращити локалізацію джерел гравітаційних хвиль. Спільна робота трьох континентів може відкрити нові горизонти у вивченні чорних дір та інших таємниць Всесвіту.

Якщо KAGRA вперше зафіксує гравітаційні хвилі, це стане важливим кроком для японської науки та підтвердить ефективність використання підземних лабораторій для подібних досліджень. Це також зміцнить міжнародну співпрацю у сфері астрофізики, відкриваючи нові можливості для дослідження глибокого космосу.