Torstai (14. marraskuuta) merkitsi jännittävän, salaperäisen ja viime kädessä pettymysten viiden päivän astrofysiikassa.
Teleskoopit ympäri planeettaa ja avaruudessa pyörivät akselillaan viime sunnuntaina (10. marraskuuta) kiirehtimällä etsimään taivaalle salaperäisen, koskaan ennen nähmättömän painovoima-aallon lähdettä, jonka kolme erillistä ilmaisinta havaitsivat Washingtonin osavaltiossa, Louisianassa ja Italia. Kukaan ei ollut varma mitä se oli. Se ei vastannut aaltoja, jotka johtuvat mustien aukkojen fuusioista tai törmäävistä neutronitähdistä. Löytö herätti kansainvälisen "sähkömagneettisen komponentin" etsinnän signaalille, valon salaman, joka tunnistaisi taivaan pisteen, josta aalto tuli, ja voisi selittää mikä ilmiön aiheutti.
Mutta observatorioista ympäri maailmaa ei löytynyt mitään näkyvää valoa, röntgensäteitä tai neutriinoja, jotka olisivat voineet karkottaa räjähtävästä tähdestä tai muusta gravitaatiotaallon muodostavasta tapahtumasta.
"Bupkis", sanoi Kathleen E. Saavik Ford, New Yorkin kaupunginyliopiston astrofysiikko ja Amerikan luonnonhistoriallisen museon tutkimustoveri, viettäen torstaina teleskooppiraporttien luetteloa.
Saavik Ford, joka ei ollut mukana havaitsemisessa, mutta seurasi sitä tarkkaan, kertoi Live Sciencelle tuolloin, että minkään taivaan näkeminen taivaalla ei ollut varma merkki siitä, ettei mitään ollut siellä. Jotain kohti Linnunradan keskustaa oli saattanut olla supernoova, missä muiden tähtivalo ja pöly peittäisivät kohteen valon näkemyksestämme. Tai ehkä kaksi kaukana kauempana olevaa mustaa reikää vain törmäsivät yhteen ja tuottivat omituisen aaltokuvion, jota kukaan ei ollut ennustanut. Tai jotain muuta, jota emme ole arvata, saattaisi olla siellä tekemässä purskeita painovoima-aaltoja, ja tämä tapahtuma on vain ensimmäinen katsaus siihen.
Ja kaikki kolme maailman painovoima-aaltoilmaisinta ilmoittivat signaalin: molemmat Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) -parinilmaisimista Livingstonissa, Louisianassa, ja Hanford Site, Washington, sekä Virgo-ilmaisimen lähellä Pisaa, Italia. Jokaisessa ilmaisimessa on kaksi toisiinsa nähden suorassa kulmassa olevaa vartta, joiden pituudet laite mittaa lasereilla. Kun painovoima-aallot kulkevat ilmaisimien läpi, aallot vääristävät tilaa, kutistuen ja pidentäen varret.
Jokainen kolmesta ilmaisimesta saattaa tuottaa helposti gravitaatioaaltosignaalin lukeman, sanoi astrofysiikan tutkija Erin Macdonald, joka työskenteli aiemmin LIGO: n tieteellisessä yhteistyössä ja toimii nyt tieteellisen kaunokirjallisuuden television ja elokuvien tieteellisenä konsultttina.
"Nämä ilmaisimet ovat hulluja, kuinka herkkiä ne ovat", hän sanoi.
"Washingtonin ja Louisiana-ilmaisimet, nämä aseet ovat 4 kilometrin pituisia, ja he havaitsevat signaalit, jotka ovat noin tuhatosaa atomista, muutokset näissä aseissa", hän sanoi. "Ja niin heidän käyttämissään peileissä on todella monimutkaiset jousitusjärjestelmät ja todella varovaiset peilipinnoitteet. Mutta koska ne ovat niin herkkiä, ne poimivat kaikenlaisia melulähteitä."
Esimerkiksi Louisiana-ilmaisin on noin 130 mailia sisämaahan, mutta meri vaikuttaa siihen edelleen.
"Tuulisena päivänä he voivat poimia aaltoja rannikolla", Macdonald sanoi. "He voivat myös noutaa kuorma-autoja, jotka menevät satojen mailien päässä."
Mutta jokaisella alueella on operaattoreita, jotka yrittävät poistaa melua tarkkailemalla lukemattomia muita tekijöitä juna-aikatauluilla, seismisellä toiminnalla ja paikallisella säällä. Washingtonissa tutkijat ovat jopa oppineet tunnistamaan haudattujen aseiden hyppäämien kanien heikot signaalit.
LIGO-yhteistyö antaa numeron siitä, kuinka todennäköistä oli, että jokainen tapahtuma oli virhe. Tässä tapauksessa tapahtuma nimeltään "S191110af" osoittaisi vääriä teeskentelyjä vain kerran 12,681 vuotta ilmaisimen käyntiaikaa nykyisellä herkkyystasolla, ryhmä sanoi.
Saavik Ford sanoi, että kerran 12 vuodessa ei ole mielenkiintoista sattumaa, joten S191110af on saattanut olla fluke. Mutta silti, hän sanoi, astrofysiikilla oli hyvä syy toivoa tämän olevan todellinen. Se näytti siltä kuin ensimmäinen uudesta signaaliluokasta, jota he olivat jo kauan odottaneet, ja todennäköisyys kompastua väärennettyyn versioon, joten pian kaikissa kolmessa ilmaisimessa oli vähän kuin saada pahin mahdollinen nopanrulla ensimmäisellä kokeilulla. . Joten torstaina mennessä monet tutkijat olivat edelleen toiveikkaita.
"Jos se on todellinen tapahtuma, tämä olisi muodoton räjähdys, jota kompaktit binaariset yhteensopivuusputket eivät ota vastaan", Caltechin LIGO: n varajohtaja Albert Lazzarini kertoi Live Science: lle sähköpostitse torstai-iltapäivänä.
Kompaktit binaariset yhdentymisputket ovat algoritmeja, joissa yhteistyö havaitsee purskeita, jotka vastaavat mustaa reikää ja neutronitähtien sulautumisia. Joten toisin sanoen, tämä signaali olisi ollut jotain outoa, kategoriasta, jota LIGO ei ollut koskaan havainnut.
Universumissa tapahtuu kaikenlaisia tapahtumia, joista emme tiedä, ennen kuin kompastamme niitä, Saavik Ford kertoi. 1960-luvun lopulla Yhdysvallat sijoitti avaruuteen neljä satelliittia, jotka oli suunniteltu metsästämään Neuvostoliiton ydinkokeiden sähkömagneettisia allekirjoituksia, mutta satelliitit havaitsivat sen sijaan gammasäteilyä, joka ei vastannut ydinaseiden allekirjoitusta. Ainoastaan 1970-luvulle asti astrofysiikit vahvistivat, että purskeet olivat tulleet väärään suuntaan, että ne olivat itse asiassa signaaleja avaruudesta syvältä, joita ei koskaan ollut ennakoitu.
Saavik Ford sanoi torstaina, että näiden aaltosignaalien kanssa oli mahdollista tapahtua jotain vastaavaa.
"Tämä on aivan uusi tapa tunnistaa maailmankaikkeus", hän sanoi, "Jos seuraavan viiden vuoden aikana tapahtuu vielä useita muuttumattomia purskeita, joissa ei ole sähkömagneettisia komponentteja, tiedämme."
Mutta kello 18:14 EST samana päivänä Christopher Berry, Illinoisissa sijaitsevan Northwestern Universityn tähtitieteilijä ja LIGO-yhteistyön jäsen, tweettoi: "Valitettavasti # S191110af on nyt vedetty sisään!"
Seuraavassa twiitissä, joka vastasi Live Science -kysymykseen, hän selitti, kuinka virhe ilmeni kolmesta tuhansien mailin etäisyydellä sijaitsevasta sivustosta.
"Satunnainen huono onni", hän sanoi. "Häiriö oli vain yhdessä ilmaisimessa, mutta se näytti vastaavan satunnaisesti satunnaista tyypillistä melua muualla. Sitä hakualgoritmien tulisi ottaa huomioon väärien hälytysten määrissä, mutta kun kyse on uudentyyppisestä melusta, se ei ' t aina treenata. "
