Mond Seismometers von Apollo noch helfen Physik Rätsel zu lösen
Als Apollo-Astronauten auf dem Mond gelandet, verließen sie Fahnen und Fußabdrücke, ja, aber auch Dutzende von wissenschaftlichen Instrumenten. Unter ihnen war ein Netz von Seismometern ursprünglich Mondbeben zu studieren. Vierzig Jahre später, Daten aus diesen Seismometer tragen noch Physiker verstehen, wie schwer fassbaren Gravitationswellen – eine Herausforderung auch mit unserer Phantasie moderner Technik.
Was sind Gravitationswellen und warum kümmern wir uns darum, ihnen in erster Linie zu finden? Nun, es geht zurück auf ein Mann, Sie vielleicht der gehört haben, namens Albert Einstein. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagt, dass Schwerkraft durch Verwerfungen im Raum-Zeit-Kontinuum entsteht, und die Krümmung auch erzeugt Vibrationen, die wir Gravitationswellen nennen. Diese Gravitationswellen sind winzige Mengen an Energie Plätschern durch das Universum.
Primordial Gravitationswellen, die vom Urknall entstanden möglicherweise oder möglicherweise nicht erkannt wurden Anfang dieses Jahres, aber Gravitationswellen kann auch von Dingen wie schwarze Löcher zusammenführen oder zwei Sterne umkreisen einander kommen. Es gibt Beweise für diese Wellen, aber wir haben nie direkt erkannt Gravitationswellen jeglicher Art.
Aber es gibt indirekte Wege, und der Mond kommt. Als Gravitationswellen durch ein Himmelsobjekt kräuseln, lässt seine Energie das Objekt zu vibrieren. Die Erde ist voller Seismometer, die theoretisch diese Schwingung erkennen konnte, aber der Erdkruste ist ständig in Bewegung, Ertrinken die Gravitationswelle Signal. Der Mond ist seismisch ruhigeren. Und bequem, links vier Apollo-Missionen zwischen 1969 und 1972, ein Netzwerk von Seismometern, die bis 1977 betrieben.
Ein paar der Physiker hatte die glänzende Idee, durch diese Jahrzehnte alte Daten zu sichten. (ihr Papier wurde auf ArXiv Preprint Repository hochgeladen, und der Physik ArXiv-Blog hat eine wunderbare write-up darüber.) Die Seismometer konnte nicht wirklich erkennen, Gravitationswellen, aber dieser Mangel an Daten war wissenschaftlich beleuchten. Wir kennen die Sensibilität der Mond Seismometer; dass sie die Aktivität der Wellen Gravitationswellen Mittel abholen konnte nicht unterhalb einer bestimmten Schwelle werden müssen – eine Schwelle, die entpuppt sich als 1000 mal niedriger als zuvor für Wellen einer bestimmten Frequenz begrenzt.
Gravitationswellen direkt, noch müssen wir moderne Detektoren zu bauen – auf der Erde oder im Weltraum. Aber es ist eine angenehme Überraschung, dass Daten von Apollo-Missionen vor langer Zeit noch etwas über ein 21. Jahrhundert kosmologischen Geheimnis erzählen können. [Physik ArXiv Blog, ArXiv]
Bild oben: Alan Bean von Apollo 12 Einsatz von Instrumenten auf dem Mond. NASA