Magyar kutatók által fejlesztett infrahang-mikrofonok segítik majd az ősrobbanás gravitációs hullámait fürkésző méréssorozatokat.Albert Einstein relativitáselmélete szerint a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz hasonlóan az ősrobbanás feltételezhetően gravitációs hullámok háttérsugárzását is létrehozta, olyan hullámokét, amelyek a téridő finom torzulásaiként ma is kitöltik a világírt, és információt hordoznak az univerzum ősrobbanást követő legkorábbi állapotáról.
Ezeket a hullámokat vélhetően egy "véletlenszerí" eloszlású háttérként, hasonlóan a víztükör sokféle irányból és különböző méretí hullámforrásaiból eredő fodrozódásaiként lehetne megfigyeli. Az általános relativitáselméletnek azóta számos kísérleti bizonyítéka született, a gravitációs hullámokat azonban közvetlenül még nem sikerült kimutatni.
A bizonyítékok keresését segíti az amerikai kormányzati támogatással mintegy félmilliárd dolláros (94 milliárd forint) költségvetéssel épített lézer interferométeres gravitációshullám vizsgáló obszervatórium (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO), amelynek 2005 és 2007 közötti kétéves mérési időszakából feldolgozott adatok alapján jelent meg beszámoló a Nature magazin augusztus 20-i számában.
A "Felső korlát a kozmológiai eredetí gravitációshullám háttérsugárzás amplitúdójára" címí cikk társszerzői az Eötvös Lóránt Tudományegyetemen alapított Eötvös Gravity Research Group (EGRG) tagjai: Frei Zsolt egyetemi docens, Raffai Péter doktorandusz hallgató és Szokoly Gyula tudományos munkatárs.
A gravitációs hullámok vizsgálatára létrehozott obszervatóriumokban az észlelést végző lézeres berendezések mellett több száz míszer felel az eredményeket befolyásoló zavaró jelek kiszíréséért. A magyar tudósok ötlete alapján ezek közé a míszerek közé fog bekerülni az infrahangok mérésére épített speciális mikrofon, amely a LIGO továbbfejlesztett változatában (Advanced LIGO) 2014-től teljesít szolgálatot – mondta Frei Zsolt csütörtökön a Budapesten tartott sajtóértekezleten.
Az emberi fül számára felfoghatatlan, 20 Hertz alatti alacsony tartományban található infrahangok nagy távolságokat képesek megtenni, a hangrezgések a mainál tízszer érzékenyebb míszer mérési eredményeit befolyásolhatná.
Az interferométerek közül egy 2 kilométer és egy 4 kilométer karhosszúságú míködik a Washington állambeli Hanfordban, valamint egy szintén 4 kilométer karhosszúságú a Louisiana állambeli Livingstonban.
Ezekben az L-alakú interferométerekben egy-egy lézersugarat osztanak két nyalábra, amelyek azután oda-vissza verődnek a berendezések több kilométer hosszúságú karjaiban. Az újraegyesített két nyalábot az interferométerek karjai közötti hosszkülönbség mérésére használják fel. Az általános relativitáselmélet alapján az interferométer egyik karja kis mértékben megnyúlik, míg a másik kissé összehúzódik, ahogy a berendezésen egy gravitációs hullám halad át.
Az interferométert úgy építették, hogy egy atommag átmérője ezred részének megfelelő távolságot is képes kimérni a karok egymáshoz képesti hosszváltozásában és ezzel az érzékenységgel a tudósoknak lehetőségük lesz arra, hogy olyan kataklizmikus eseményeket figyeljenek meg, mint amilyen a fekete lyukak vagy neutroncsillagok ütközései.
