Okazuje się, że najnowsze analizy danych z tych precyzyjnych instrumentów ujawniły coś zaskakującego – potrafią one wyłapać moment, gdy miliony ludzi dwa razy w roku przestawiają zegarki na czas letni i zimowy. W artykule opublikowanym na serwerze preprintów arXiv możemy przeczytać szczegółowy opis tego, jak codzienna aktywność człowieka wpływa na pomiary, które mają odkrywać przed nami tajemnice kosmosu.
Przełomowe odkrycie z University of Toronto
Reed Essick z University of Toronto postanowił sprawdzić pozornie absurdalną hipotezę – czy detektory LIGO są w stanie wykryć zmianę czasu letniego. Jak sam stwierdził w tytule swojej pracy, odpowiedź jest krótka i stanowcza: tak, potrafią. Jego analiza objęła dane z amerykańskich detektorów LIGO, włoskiego Virgo oraz japońskiego KAGRA, choć ze względu na dominującą rolę instalacji w Stanach Zjednoczonych, obserwowane wzorce odpowiadały głównie amerykańskiemu harmonogramowi pracy.
Rytm pracy odciska piętno na kosmicznych danych
Detektory fal grawitacyjnych okazują się niezwykle wrażliwe na ludzką aktywność, rejestrując systematyczne spadki czułości przez pięć dni roboczych, które stabilizują się dopiero w weekendy. W ciągu pojedynczego dnia wyraźnie widać obniżenie precyzji pomiarów w godzinach pracy i jej poprawę po godzinie 18:00. Najbardziej wyraźny spadek czułości występuje we wtorki i środy, co jest bezpośrednim skutkiem prac konserwacyjnych wymagających czasowego wyłączenia delikatnych instrumentów.
Analiza wykazała 74-minutowe przesunięcie dobowego cyklu czułości instrumentów podczas przejścia na czas letni, co niemal idealnie odpowiada oczekiwanej godzinnej zmianie czasu, biorąc pod uwagę margines błędu pomiarowego. Każda wizyta technika, każde drobne strojenie lasera odbija się echem w danych, które teoretycznie powinny rejestrować wyłącznie najsubtelniejsze drgania czasoprzestrzeni.
Porównanie z innymi dziedzinami nauki
Problem zakłóceń wynikających z ludzkiej aktywności nie jest nowym zjawiskiem w nauce. Radioteleskopy od dziesięcioleci zmagają się z interferencją sygnałów z telefonów komórkowych, mikrofalówek czy nawet samochodów z wadliwym zapłonem. Sejsmolodzy doskonale znają wzorce zwiększonej aktywności w godzinach pracy, gdy detektory rejestrują drgania od przejeżdżających ciężarówek czy pracujących fabryk.
Astronomia fal grawitacyjnych jest jednak dotknięta tym problemem w znacznie większym stopniu. Podczas gdy radioteleskop może odfiltrować większość ziemskich zakłóceń, detektory LIGO są tak wrażliwe, że rejestrują praktycznie każdy aspekt ludzkiej działalności w swoim otoczeniu. To pokazuje, jak bardzo zaawansowane technologie pozostają uzależnione od swojego ziemskiego kontekstu.
Konsekwencje dla przyszłych odkryć
Odkrycie Essicka wprowadza nową warstwę złożoności do analizy danych z detektorów fal grawitacyjnych. Sygnał ze zderzenia czarnych dziur zarejestrowany w środę rano może być interpretowany inaczej niż identyczne zjawisko wykryte w niedzielny wieczór. Naukowcy muszą teraz opracować zaawansowane metody korekcji danych, uwzględniające cykle ludzkiej aktywności, co stanowi dodatkowe wyzwanie w analizie sygnałów, które i tak należą do najsubtelniejszych pomiarów w historii nauki.
Rozwiązanie może czaić się w przestrzeni kosmicznej
Jedynym długoterminowym rozwiązaniem tego problemu może być przeniesienie detektorów fal grawitacyjnych w przestrzeń kosmiczną. Planowane gigantyczne interferometry kosmiczne, takie jak europejska misja LISA, będą całkowicie odizolowane od ziemskich zakłóceń. Do tego czasu astronomowie muszą pogodzić się z faktem, że ich najdoskonalsze instrumenty pozostają zakładnikami ludzkiej aktywności.
Czytaj także: To rekordowe zderzenie dwóch czarnych dziur. Takiego czegoś jeszcze nie widzieliśmy nigdy
Praca Essicka przypomina, że nawet w erze najbardziej zaawansowanych technologii nauka pozostaje głęboko zakorzeniona w ludzkiej rzeczywistości. Czasami to, co najbardziej ziemskie, okazuje się kluczowe dla zrozumienia kosmosu, co może być zarówno frustrujące, jak i niezwykle inspirujące. Pokazuje to, że pomimo wszystkich technologicznych cudów, wciąż jesteśmy częścią tego świata i jego rytmu – nawet gdy próbujemy badać najdalsze zakątki wszechświata.