Po raz drugi w tym roku - i po raz drugi w historii - naukowcy potwierdzili wykrycie zmarszczek w materii czasoprzestrzeni zwanej falami grawitacyjnymi.
powiązana zawartość
- Naukowcy słyszą, że zderzają się jeszcze dwie starożytne czarne dziury
- Pięć rzeczy, które należy wiedzieć o falach grawitacyjnych
Ponieważ Albert Einstein przewidział te nieuchwytne wydarzenia ponad sto lat temu w swojej ogólnej teorii względności, fizycy badali niebo, mając nadzieję uchwycić fale, które opisał. Dzięki temu drugiemu wykryciu naukowcy nie tylko potwierdzili swoją zdolność do wykrywania fal grawitacyjnych, ale zilustrowali, że być może te fale czasoprzestrzenne nie są tak rzadkie, jak kiedyś myśleli.
Fizycy z Obserwatorium Zaawansowanych Interferometrów Laserowych Grawitacyjne Fale (LIGO) przeszli do historii w lutym tego roku, kiedy ogłosili pierwsze potwierdzone fale grawitacyjne. Ale zaledwie kilka miesięcy wcześniej, 26 grudnia 2015 r., Zarejestrowane oprzyrządowanie LIGO zarejestrowało drugą falę czasoprzestrzenną.
„Zrobiliśmy to ponownie”, badacz LIGO Salvatore Vitale mówi Jennifer Chu dla MIT News . „Pierwsze wydarzenie było tak piękne, że prawie nie mogliśmy w to uwierzyć”. Potwierdzając drugą falę, naukowcy mają coraz większą nadzieję, że wydarzenia te mogą zapewnić nowy sposób badania tajemnic kosmosu.
Słaby, ale charakterystyczny „ćwierkający” charakterystyczny dla fali grawitacyjnej powstaje, gdy zderzają się dwa supermasywne obiekty. Choć materiał czasoprzestrzeni jest sztywny, niezwykle ciężkie obiekty, takie jak czarne dziury, mogą go wypaczać, informuje Geoff Brumfiel dla NPR . Kiedy tak się dzieje, odległości między obiektami faktycznie zmieniają się wraz z mijaniem zmarszczek - podobnie jak efekt zrzucania kamienia do stawu.
„Będzie się to wydłużać i skracać, i coraz dłużej, bez naszej pomocy, bez czucia niczego” - mówi Brumfiel, szefowa współpracy naukowej LIGO, Gabriela González.
Aby wykryć fale, naukowcy opracowali sposób wyczuwania tych niezwykle małych zmian. Jak donosi Liz Kruesi dla Smithsonian.com w lutym:
Wewnątrz każdego obserwatorium LIGO w kształcie litery L laser znajduje się w miejscu styku dwóch prostopadłych rur. Laser przechodzi przez przyrząd, który rozdziela światło, tak że dwie wiązki podróżują około 2, 5 mil w dół każdej lampy. Lustra na końcach lamp odbijają światło z powrotem w kierunku jego źródła, gdzie czeka detektor.
Zazwyczaj żadne światło nie ląduje na detektorze. Ale kiedy fala grawitacyjna mija, powinna rozciągać się i zgniatać czasoprzestrzeń w przewidywalny wzór, skutecznie zmieniając długości rurek o niewielką ilość - rzędu jednej tysięcznej średnicy protonu. Następnie pewne światło wyląduje na detektorze.
Po wykryciu zmian naukowcy mogą prześledzić pochodzenie z powrotem w kosmos, aby ustalić przyczynę. Maddie Stone donosi Gizmodo, że ostatnie fale powstały w wyniku zderzenia dwóch gigantycznych czarnych dziur w odległości około 1, 4 miliarda lat świetlnych stąd.
„Obiekty są tak daleko, ale ponieważ są lżejsze, jest to znacznie słabszy sygnał”, mówi badaczowi MIT i liderowi LIGO David Shoemaker. „Musieliśmy być bardziej ostrożni, szukając samolotów, uderzeń pioruna, dźwięków sejsmicznych, ludzi upuszczających młoty - wszystkich rzeczy, które mogłyby pójść nie tak”.
Teraz, gdy te możliwe interferencje zostały wyeliminowane, naukowcy są przekonani, że ten drugi ćwierkanie jest naprawdę falą grawitacyjną.
„To tak, jakby Galileusz skierował swój teleskop w niebo 400 lat temu” - powiedział David Reitze, dyrektor wykonawczy LIGO, Brumfiel. „Patrzymy teraz na wszechświat w zupełnie nowy sposób i nauczymy się nowych rzeczy, których nie możemy się nauczyć w żaden inny sposób”.
