Kara deliklerin çarpışmasıyla oluşan yerçekimi dalgaları, uzayı sıkıştırıp uzatarak zaman ve mekanın kalıcı olarak bozulmasına neden olur.
Gökbilimciler, yerçekimi dalgalarının uzayda ve zamanda dalgalanmalar olduğunu gözlemlemişlerdir.Bunlara, çift kara deliklerin çarpışması ve birleşmesinden, çift nötron yıldızlarının çarpışmasından ve birleşmesinden veya nötron yıldızları ile kara deliklerin çarpışmasından kaynaklanmaktadır. Enstrümanın hassasiyeti ancak bu şekilde üretilebileceği için tespit edilebilir. Einstein'ın genel görelilik teorisi, yerçekimsel dalgaların (GW) geçerken uzayı sıkıştırıp uzatacağını ve uzayı kalıcı olarak bozarak dalgaların bir "anısını" bırakacağını öngörür.
Ancak bu hafıza etkisi, çok küçük olacağı ve sadece en zayıf izleri bırakacağı için tespit edilmemiştir. Monash Üniversitesi'ndeki ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery'deki (OzGrav) bilim adamları nihayet yerçekimi dalgalarının hafızasını aramak ve tespit etmek için bir yöntem geliştirdiler. Dr. OzGrav Moritz Huebner liderliğindeki bu yeni yayınlanan araştırma makalesi, büyük miktarlarda gözlemsel veriyi analiz ederek yerçekimsel dalga anılarını aramanın zor kısmını açıklıyor. Huebner, bu sonuçları Canberra'daki Avustralya Ulusal Teorik Astrofizik Enstitüsü'nde (ANITA) sunacak.
Bilimsel modeller, hafızanın dedektör üzerinde kara delik çarpışmasının oluşturduğu dalgalardan çok daha küçük, son derece soluk izler bırakacağını tahmin ediyor. Bu nedenle, birçok yerçekimi dalgası olayının verilerinin birleştirilmesi gerekir. Bunu yapmak için araştırma ekibi, kara delik çarpışmaları ve birleşmeleriyle ilgili çalışmalardan geliştirilen en doğru yerçekimi dalgası ve hafıza modellerinden bazılarını kullandı. Araştırma algoritmaları verileri dikkatlice sıralar ve yerçekimi dalgası belleğinin varlığının kesin kanıtını ölçer. Her bir gözlem için, bu zorlu yöntem, yerçekimsel dalga sinyallerinin normal bir bilgisayar çipinde nasıl üretildiğine dair tüm olasılıkları keşfetmek için yüzlerce saat gerektirebilir.
Yerçekimi dalgası hafızası tespit edilebilir mi?
Yerçekimi dalgası belleği, genel görelilikte güçlü bir alan etkisidir ve zaman ve uzayda kalıcı bir "yer değiştirme" bozulması olarak kendini gösterir. Araştırma, yerçekimsel dalga belleğini tespit etmek için bir Bayes çerçevesi geliştirmek için gelişmiş LIGO ve Başak dedektör ağını kullanıyor ve bu algoritmayı LIGO / Başakın ilk geçici yerçekimi dalgası kataloğundaki ilk on ikili yıldız kara delik birleşmesine uyguluyor. Yerçekimi dalgası belleğine dair hiçbir kanıt bulunmamasına rağmen, bu beklentilerle tutarlıdır. Hafızanın ne zaman tespit edileceğini tahmin etmek için çalışma, tasarım duyarlılığında LIGO / Başak ikili yıldız kara delik gözlemlerinin gerçek bir örneğini oluşturmak için en iyi güncel genel tahmini kullanır.
Bu, araştırmacıları, aramayı etkilemeden bilgi işlem saatlerini azaltmak için ayarların ince ayarlarına odaklanmaya teşvik etti. Şimdiye kadar, 2015 ve 2017 yılları arasında LIGO ve Başak tarafından tespit edilen ilk 10 kara delik çarpışmasının arama sonuçlarının belirsiz olduğu kanıtlandı. LIGO ve Başak, yerçekimsel dalga hafızası hakkında herhangi bir açıklama yapacak kadar hassas değil. Neyse ki, bilim adamları artık ilk 10 kara delik çarpışmasının verilerini kullanabilir ve gelecekte kaç tane gözlemlenebilir yerçekimi dalgası olayı olacağına dair iyi bir fikre sahip olabilir ve ayrıca her olayda ne kadar hafıza kanıtının tespit edilebileceğini hesaplayabilirler. .
Araştırma süreci boyunca araştırmacılar, yeni arama yönteminin hafızayı tespit etmek için yaklaşık 2.000 kara delik birleşmesinden veri çıkarması gerektiğini keşfettiler. Bu kulağa inanılmaz gelse de, ekip bu sayıya 2020'lerin ortalarında ulaşmayı bekliyor. Buna ek olarak, LIGO ve Başak sürekli güncelleniyor.Nisan 2019'da üçüncü gözlem operasyonunun başlamasından bu yana, 40'tan fazla birleşme keşfedildi. Daha fazla teknolojik ilerleme ve yaklaşan KAGRA Gözlemevi'nin Japonya'daki lansmanıyla birlikte araştırma ekibi, her gün birden fazla ikili yıldız birleşmesini tespit edeceklerine inanıyor ve bu da sonunda yerçekimi dalgalarının anılarının açığa çıkmasına yol açacak.
Brocade | Araştırma / Gönderen: ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery
Referans dergi "Physical Review D"
DOI: 10.1103 / PhysRevD.101.023011
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
