A villám kétszer, akár háromszor is ütött, és a Lézer-interferométer Gravitációs Hullámú Megfigyelőközpontjának, vagy a LIGO tudósai azt remélik, hogy ez csak egy új korszak kezdete az univerzumunk megértésében. Ez a „villám” megfoghatatlan, nehezen felismerhető gravitációs hullámok formájában jött létre, amelyeket óriási események, például egy fekete lyukak ütközése okozta. Az ilyen eseményekből felszabaduló energia megzavarja a tér és az idő szövetét, hasonlóan a tó hullámaihoz. A mai bejelentés a gravitációs hullám hullámainak második sorozata, amelyet a LIGO észlel, az ez év februárjában bejelentett történelmi első észlelés után.
"Ez az ütközés 1,5 milliárd évvel ezelőtt történt." - mondta Gabriela Gonzalez, a Louisiana Állami Egyetem egy sajtótájékoztatón az új felfedezés bejelentésére -, és ezzel elmondhatjuk Önnek, hogy a gravitációs hullám csillagászatának kora kezdődött. "
A LIGO a gravitációs hullámok első észlelését az egyesülő fekete lyukakból 2015. szeptember 14-én történt, és megerősítette Albert Einstein 1915-es általános relativitáselméletének fő előrejelzését. A második észlelés 2015. december 25-én történt, és mindkét iker LIGO detektor rögzítette.
Míg az erőszakos fekete lyukak egyesülése által kibocsátott gravitációs hullámok első észlelése csak egy kis csipogás volt, amely csak a másodperc egyötödét tartotta, addig ez a második észlelés inkább egy „szomorúság” volt, amely egész másodperc alatt látható volt. az adat. Hallgassa meg ezt a videót:
"Ezt hívjuk a gravitáció zenéjének" - mondta González, amikor a mai sajtótájékoztatón játszotta a videót.
Míg a gravitációs hullámok nem hanghullámok, a kutatók a gravitációs hullám oszcillációját és frekvenciáját ugyanolyan frekvenciájú hanghullággá alakították át. Miért volt annyira eltérő a két esemény?
Az adatok alapján a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a gravitációs hullámok második sorozatát két fekete lyuk összeolvadásának utolsó pillanataiban hozták létre, amelyek a Nap tömegének 14 és 8-szorosa voltak, és az ütközés egyetlen, masszívbb, forgó fekete lyukat eredményezett. A Nap tömegének 21-szerese. Összehasonlításképpen: a 2015. szeptemberben észlelt fekete lyukak a Nap tömegének 36-szorosát és 29-szereseik voltak, összeolvadva 62 napelemes tömegű fekete lyukkal.
A tudósok szerint az alacsonyabb tömegű fekete lyukakból származó, magasabb frekvenciájú gravitációs hullámok elérik a LIGO detektorok érzékenységének „édes pontját”.
"Nagyon jelentős, hogy ezek a fekete lyukak sokkal kevésbé voltak tömegek, mint az első észleléskor" - mondta Gonzalez. „Az első észleléshez képest könnyebb tömegük miatt több időt - körülbelül egy másodpercig - töltöttek az érzékelők érzékeny sávjában. Ez ígéretes kezdet az univerzumban lévő fekete lyukak populációinak feltérképezéséhez. ”
A LIGO lehetővé teszi a tudósoknak, hogy az univerzumot új módon tanulmányozzák, fény helyett gravitációt használva. A LIGO lézerek segítségével pontosan méri a tükrök helyzetét, amelyek egymástól négy kilométerre, körülbelül 2,5 mérföldnyire vannak elválasztva, két, egymástól 3000 km távolságra elhelyezkedő helyen, Livingstonban (Louisiana és Hanford, Washington). Tehát a LIGO nem érzékeli közvetlenül a fekete lyukkal történő ütközés eseményét, hanem magának a térnek a nyújtását és összenyomását is érzékeli. Az eddigi felismerések annak eredményei, hogy a LIGO képes mérni a tér zavarodását 1 ezer milliárd milliárd pontossággal. A legutóbbi esemény, a GW151226 nevű esemény jelét az anyag energiává alakította, amely szó szerint megrázta az űridőt, mint Jello.
A LIGO csapat tagja, Fulvio Ricci, a La Sapienzaa Római Egyetem fizikusa szerint egy októberi esemény harmadik „jelölt” észlelése volt, amelyet Ricci szerint inkább „ravaszt” hív, de ez sokkal kevésbé volt jelentős és a zajjel nem elég nagy ahhoz, hogy hivatalosan detektálásnak számítson.
De a csapat szerint a két megerősített észlelés arra utal, hogy a fekete lyukak sokkal gyakoribbak az univerzumban, mint korábban hitték, és gyakran párokba kerülhetnek.
"A második felfedezés valóban az" O "-ot tette a LIGO Obszervatóriumához” - mondta Albert Lazzarini, a Caltech-i LIGO laboratórium helyettes igazgatója. „Az első megfigyelési szakaszunk négy hónapjában két erős esemény észlelésével elkezdhetjük előrejelzéseket készíteni arról, hogy a jövőben milyen gyakran hallhatunk gravitációs hullámokat. A LIGO új módszert kínál nekünk az univerzum legsötétebb, mégis energikus eseményeinek megfigyelésére. ”
A LIGO offline állapotban van a fejlesztések érdekében. A következő adatfelvételi futtatás ez ősszel kezdődik, és az érzékelő érzékenységének javulása lehetővé teheti, hogy a LIGO elérje az univerzum térfogatának 1,5–2-szerese az első futtatáshoz képest. A harmadik hely, a Szűzdetektor, az olaszországi Pisa közelében található, a kettős LIGO-detektorokhoz hasonló kialakítású várhatóan online lesz a LIGO közelgő megfigyelési szakaszának második felében. A Szűz javítja a fizikusok azon képességét, hogy meghatározzák minden új esemény forrását, összehasonlítva a beérkező gravitációs hullámjelek érkezési idejének milliszekundumos skálájú különbségeit.
Időközben segíthet a LIGO csapatnak a Gravity Spy állampolgárságú tudományos projektben a Zooniverse útján.
További olvasási források:
Sajtóközlemények:
Marylandi Egyetem
Északnyugati Egyetem
Nyugat-Virginia Egyetem
Pennsylvaniai Állami Egyetem
Fizikai áttekintő levelek: GW151226: Gravitációs hullámok megfigyelése 22 napenergiás kétkomponensű fekete lyuk összeillesztéséből
A LIGO tények oldala, Caltech
A gravitációs hullámok, azok forrásainak és detektálásának kiváló áttekintése érdekében tekintse meg Markus Possel kiváló cikksorozatát, amelyet februárban mutattunk be az UT-n:
