Toisen kerran tänä vuonna - ja toisen kerran historiassa - tutkijat vahvistivat väreilyjen havaitsemisen painovoima-aalloiksi kutsuttuun avaruus-ajan kankaaseen.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat kuulevat vielä kaksi muinaista mustaa reikää
- Viisi asiaa, jotka tiedetään painovoima-aalloista
Koska Albert Einstein ennusti näitä vaikeita tapahtumia yli sata vuotta sitten suhteellisuusteoriassaan, fyysikot ovat tutkineet taivasta toivoen saavansa hänen kuvaamansa aallot. Tällä toisella havainnoinnilla tutkijat eivät ole vain vahvistaneet kykyjään havaita painovoimaaaltoja, vaan havainnollisaneet, että nämä avaruus-aika-aallot eivät ole ehkä niin harvinaisia kuin koskaan ajateltiin.
Advanced Laser Interferometr Gravitational Waves Observatory (LIGO) -fyysikot tekivät historian tämän vuoden helmikuussa, kun he ilmoittivat ensimmäisistä vahvistetuista painovoima-aalloista. Mutta vain muutamaa kuukautta aikaisemmin, 26. joulukuuta 2015, LIGO-instrumentointiloki kirjautui sisään ja kirjasi toisen avaruus-ajan aaltoilun.
”Teimme sen uudelleen”, LIGO-tutkija Salvatore Vitale kertoo Jennifer Chulle MIT Newsille . ”Ensimmäinen tapahtuma oli niin kaunis, että emme melkein voineet uskoa sitä.” Toisen aaltoilun vahvistuksen kanssa tutkijat toivovat yhä enemmän, että nämä tapahtumat tarjoavat uuden tavan tutkia kosmoksen mysteerejä.
Gravitaatioaallolle luonteenomainen heikko, mutta erottuva ”sirku” syntyy, kun kaksi supermassiivista objektia törmää yhteen. Vaikka avaruus-ajan kangas on jäykkä, erittäin raskas esine, kuten musta reikä, voi vääriä sitä, Geoff Brumfiel raportoi NPR: lle . Kun näin tapahtuu, esineiden väliset etäisyydet muuttuvat tosiasiassa aaltojen ohitse - aivan kuten kivin pudottaminen lammikkoon.
"Se tulee pidemmäksi, lyhyemmäksi ja pidemmäksi, kun me emme tee mitään, ilman että meitä tunne mitään", LIGOn tieteellisen yhteistyön johtaja Gabriela González kertoo Brumfielille.
Aaltojen havaitsemiseksi tutkijat ovat kehittäneet tavan havaita nämä uskomattoman pienet muutokset. Kuten Liz Kruesi raportoi Smithsonian.com-sivustolle helmikuussa:
Kunkin L-muotoisen LIGO-observatorion sisällä laser istuu kahden kohtisuoran putken kohtauspisteessä. Laser kulkee instrumentin läpi, joka jakaa valon, niin että kaksi sädettä kulkee suunnilleen 2, 5 mailia alaspäin jokaisesta putkesta. Putkien päissä olevat peilit heijastavat valoa takaisin kohti lähdeään, missä ilmaisin odottaa.
Tyypillisesti valoa ei laskeudu ilmaisimeen. Mutta kun painovoima-aalto kuitenkin kulkee, sen tulisi venyä ja sirotella avaruusaikaa ennakoitavissa olevassa kuviossa, muuttamalla putkien pituuksia tehokkaasti pienellä määrällä - luokkaa protonin halkaisijaltaan tuhannesosaan. Sitten valoa laskeutuu ilmaisimeen.
Kun tutkijat havaitsevat muutokset, he voivat jäljittää alkuperä takaisin avaruuteen syyn selvittämiseksi. Viimeisimmät aallot syntyivät kahden jättiläisen mustan aukon törmäyksestä noin 1, 4 miljardin valovuoden päässä, Maddie Stone raportoi Gizmodolle .
"Kohteet ovat suunnilleen kaukana, mutta koska ne ovat vaaleampia, se on paljon heikompi signaali", MIT: n tutkija ja LIGO-johtaja David Shoemaker kertoo Stonelle. "Meidän piti olla varovaisempaa etsiä lentokoneita, valaistuslauseita, seismisiä ääniä, ihmisiä pudottamalla vasaraa - kaikkia asioita, jotka voivat mennä pieleen."
Nyt kun nämä mahdolliset häiriöt on poistettu, tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että tämä toinen ääni on todella painovoima-aalto.
"Tämä on kuin Galileo kääntäisi kaukoputkensa taivaalle 400 vuotta sitten", LIGO: n toimitusjohtaja David Reitze kertoo Brumfielille. "Katsomme nyt maailmankaikkeutta aivan uudella tavalla ja aiomme oppia uusia asioita, joita emme voi oppia muulla tavalla."
