Salama on osunut kahdesti - ehkä kolme kertaa - ja laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorion tai LIGOn tutkijat toivovat, että tämä on vasta uuden maailmankaikkeuden ymmärtämisen aikakauden alku. Tämä ”salama” tapahtui vaikeasti havaittavissa olevien gravitaatioaaltojen muodossa, joita tuottivat jättiläismäiset tapahtumat, kuten pari mustia reikiä, jotka törmäsivät. Tällaisesta tapahtumasta vapautuva energia häiritsee tilaa ja aikaa hyvin kankaalla, aivan kuten lampin väreily. Tämänpäiväinen ilmoitus on LIGO: n havaitsema toinen painovoima-aaltoväli, joka seuraa tämän vuoden helmikuussa julkistettua historiallista ensimmäistä ilmaisua.
"Tämä törmäys tapahtui 1,5 miljardia vuotta sitten", sanoi Louisiana State Universityn Gabriela Gonzalez lehdistötilaisuudessa ilmoittaakseen uudesta havainnosta, "ja tämän avulla voimme kertoa sinulle gravitaatioaallon tähtitieteen aikakauden".
LIGO havaitsi ensimmäisen kerran painovoima-aaltojen sulautuvien mustien reikien havaitsemisesta 14. syyskuuta 2015, ja se vahvisti Albert Einsteinin 1915: n suhteellisuusteorian yleisen teorian merkittävän ennusteen. Toinen havaitseminen tapahtui 25. joulukuuta 2015, ja sen rekisteröivät molemmat kaksois-LIGO-ilmaisimet.
Kun väkivaltaisen mustan aukon sulautumisen vapauttamat gravitaatioaaltojen ensimmäinen havaitseminen oli vain vähän ”piippausta”, joka kesti vain viidennesosan sekunnista, tämä toinen havaitseminen oli pikemminkin ”hoikka”, joka oli näkyvissä koko sekunnin ajan. tiedot. Kuuntele tätä videota:
"Tätä kutsumme gravitaation musiikiksi", sanoi González toistaessaan videota tämän päivän lehdistötilaisuudessa.
Vaikka gravitaatioaallot eivät ole ääniaaltoja, tutkijat muunsivat gravitaatioaallon värähtelyn ja taajuuden äänitaajuukseksi, jolla on sama taajuus. Miksi nämä kaksi tapahtumaa olivat niin erilaisia?
Tietojen perusteella tutkijat päättelivät, että toinen sarja gravitaatioaaltoja syntyi kahden mustan aukon sulautumisen viimeisillä hetkillä, jotka olivat 14 ja 8 kertaa Auringon massa, ja törmäys tuotti yhden, massiivisemman pyörivän mustan aukon. 21 kertaa auringon massa. Vertailun vuoksi syyskuussa 2015 havaitut mustat aukot olivat 36 ja 29-kertaiset auringon massaan nähden, sulautuen 62 aurinkomassan mustaan reikään.
Tutkijoiden mukaan pienemmän massan mustien reikien korkeamman taajuuden gravitaatioaallot osuivat LIGO-ilmaisimien herkkyyden ”makeaan kohtaan”.
"On erittäin merkittävää, että nämä mustat aukot olivat paljon vähemmän massiivisia kuin ensimmäisessä havainnassa havaitut", sanoi Gonzalez. ”Koska he olivat kevyempiä massoihinsa verrattuna ensimmäiseen havaitsemiseen, he viettivät enemmän aikaa - noin sekunnin - ilmaisimien herkällä kaistalla. Se on lupaava aloitus maailmankaikkeuden mustien reikien populaatioiden kartoittamiseen. ”
LIGO sallii tutkijoiden tutkia maailmankaikkeutta uudella tavalla käyttämällä painovoimaa valon sijasta. LIGO käyttää lasereita mittaamaan tarkasti peilien sijainnin, jotka on erotettu toisistaan 4 kilometriä, noin 2,5 mailia, kahdessa paikassa, jotka ovat yli 3000 km: n päässä toisistaan, Livingstonissa, Louisiana ja Hanford, Washington. Joten LIGO ei havaitse mustan aukon törmäystapahtumaa suoraan, se havaitsee itse tilan venytyksen ja puristumisen. Tähänastiset havainnot ovat seurausta LIGO: n kyvystä mitata avaruuden häiriöitä tarkkuudella 1 osa tuhannesta miljardiin miljardiin. Viimeisimmän tapahtuman, nimeltään GW151226, signaali tuotettiin aineella muuntamalla energiaksi, joka kirjaimellisesti ravisteli avaruusaikaa kuin Jello.
Rooman La Sapienzaan yliopiston fyysikko LIGO-ryhmän jäsen Fulvio Ricci kertoi, että lokakuussa tapahtui kolmas "ehdokas" -tapahtuma, jonka Ricci sanoi mieluummin kutsuvan “laukaista”, mutta se oli paljon vähemmän merkittävä ja että signaalin melu, joka ei ole riittävän suuri laskemaan virallisesti havaitsemiseksi.
Mutta silti, joukkue sanoi, kaksi vahvistettua havaintaa viittaavat siihen, että mustat aukot ovat paljon yleisempiä maailmankaikkeudessa kuin aiemmin uskottiin, ja ne saattavat tulla usein pareittain.
"Toinen löytö" on todella antanut O: n observatorion käyttöön LIGOssa ", sanoi Albert Lazzarini, Caltechin LIGO-laboratorion varajohtaja. ”Kun havaitsemme kaksi vahvaa tapahtumaa ensimmäisen tarkkailujaksomme neljän kuukauden aikana, voimme alkaa tehdä ennusteita siitä, kuinka usein tulevaisuudessa kuulemme painovoima-aaltoja. LIGO tuo meille uuden tavan tarkkailla joitain maailmankaikkeuden pimeimmistä, mutta energisimmistä tapahtumista. ”
LIGO on nyt offline-tilassa parannuksia varten. Sen seuraava tietojenkeruu alkaa syksyllä, ja ilmaisimen herkkyyden parannukset voivat antaa LIGO: lle saavuttaa jopa 1,5 - kaksi kertaa enemmän maailmankaikkeuden tilavuudesta kuin ensimmäisessä ajossa. Kolmannen sivuston, Neitsyt-ilmaisimen, joka sijaitsee lähellä Pisaa, Italiassa ja jonka rakenne on samanlainen kuin kaksois-LIGO-ilmaisimen, odotetaan tulevan verkkoon LIGOn tulevan tarkkailuajan jälkipuoliskolla. Neitsyt parantaa fyysikkojen kykyä löytää kunkin uuden tapahtuman lähde vertaamalla millisekunnin mittaisia eroja saapuvien gravitaatioaaltosignaalien saapumisajaan.
Sillä välin voit auttaa LIGO-tiimiä Gravity Spy -kansatieteen tiedeprojektissa Zooniversen kautta.
Lähteet lisälukemiseen:
Lehdistötiedotteet:
Marylandin yliopisto
Luoteinen yliopisto
Länsi-Virginian yliopisto
Pennsylvanian osavaltion yliopisto
Fyysiset tarkistuskirjeet: GW151226: Painovoima-aaltojen havaitseminen 22-aurinkoisen massan binaarisesta mustan reiän yhteensovittamisesta
LIGO-tosiasivu, Caltech
Tutustu Markus Posselin erinomaisiin artikkelisarjoihin, joita esittelemme UT: llä helmikuussa, jotta saat erinomaisen yleiskuvan gravitaatioaalloista, niiden lähteistä ja havaitsemisesta:
