‘Teclynnau clywed’ gwell i wrando ar y Bydysawd

Gallai arbrawf gwyddonol mwyaf sensitif y byd ddod yn well fyth, wrth i'r DU ddyrannu arian ar gyfer ymchwil a gwaith datblygu newydd yn rhan o’r ymdrechion i ganfod tonnau disgyrchol.

Ar ôl eu rownd gyntaf hanesyddol o ganfyddiadau o 2015 ymlaen, mae ymchwilwyr o Brifysgol Caerdydd, sy’n rhan o Arsyllfa Tonnau Disgyrchol yr Ymyriadur Laser (LIGO), yn cynllunio ar gyfer dechrau eu trydydd cyfnod o recordio data o synwyryddion dwbl yn yr UD.

Bydd yr arian gan Ymchwil ac Arloesedd y DU yn cefnogi ymchwil i hybu sensitifedd y synwyryddion. O ganlyniad, byddant yn fwy tebygol fyth o synhwyro tyllau duon a digwyddiadau cosmig eraill.

Mae hyd at £11 miliwn wedi'i neilltuo ar gyfer y gwaith, yn amodol ar drafodaeth bellach â chyllidwyr eraill a'r gymuned ymchwil.

Dywedodd yr Athro Mark Thomson, Cadeirydd Gweithredol STFC: “Dim ond drwy gyfuno technoleg y DU, cyllid rhyngwladol parhaus ac ymroddiad a gweithgarwch eithriadol dros fil o wyddonwyr ledled y byd yr oedd canfyddiadau hanesyddol cyntaf LIGO o donnau disgyrchol yn bosibl.”

Mae tonnau disgyrchol yn grychdonnau yn y gofod a achosir gan ddigwyddiadau cosmig fel tyllau duon yn gwrthdaro neu uwchnofâu’n ffrwydro. Gan nad ydynt yn ymbelydredd electromagnetig, nid oedd modd eu canfod cyn y datblygiadau technolegol yn LIGO.

Ym mhob un o safleoedd LIGO, mae dau baladr laser dwbl yn cael eu trawsyrru i lawr dau diwb 4 cilomedr o hyd. Mae’r tiwbiau hyn yn cynnal gwactod perffaith bron, ar ffurf siâp L. Mae’r paladrau’n cael eu hadlewyrchu yn ôl i lawr y tiwbau gan ddrychau a osodir mewn lleoliad manwl gywir ar bennau bob braich.

Wrth i don ddisgyrchol basio drwy’r arsyllfa, mae’n achosi ystumiadau hynod fach yn y pellter y mae pob paladr laser yn ei deithio.

Fe wnaeth ymchwil a gynhaliwyd ym Mhrifysgol Caerdydd osod y sylfeini ar gyfer canfod tonnau disgyrchol, drwy ddatblygu algorithmau a meddalwedd newydd sydd bellach wedi dod yn declynnau safonol ar gyfer synhwyro’r signalau hyn, sy'n anodd eu canfod.

Mae'r Grŵp Ffiseg Ddisgyrchol hefyd yn cynnwys arbenigwyr gorau’r byd mewn gwrthdrawiadau tyllau duon, sydd wedi creu efelychiadau cyfrifiadurol ar raddfa fawr i fodelu’r digwyddiadau cosmig ffyrnig hyn a rhagfynegi sut mae tonnau disgyrchol yn cael eu hallyrru o ganlyniad. Roedd y cyfrifiadau hyn yn allweddol wrth ddadgodio signalau’r tonnau disgyrchol yr oedd LIGO wedi’u harsyllu o’r blaen.

Fe wnaeth Grŵp Ffiseg Ddisgyrchol Caerdydd ehangu yn ddiweddar gan groesawu dau ymchwilydd newydd sy’n arbenigo mewn gwaith arbrofol. Bydd y grŵp hwn yn cyfrannu at y gwaith arfaethedig o uwchraddio’r synwyryddion, drwy weithio ar system newydd ar gyfer ailddarllen signalau’r tonnau disgyrchol.

Meddai’r Athro Hartmut Grote, o’r Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth: “Bydd y cyllid yn gadael i ninnau yng Nghaerdydd gyfrannu at wella sensitifedd synwyryddion blaengar LIGO dros y blynyddoedd i ddod i lefel lle disgwyliwn ganfod rhwng pedwar a saith signal ychwanegol o donnau disgyrchol o’u cymharu â’r offer presennol.

“Bydd hyn yn hwb cyffrous i’n hymdrechion i ddeall astroffiseg a thonnau disgyrchol, gan fod llawer o bethau gwyddonol i'w darganfod o hyd.”