Znanstveniki so z vesoljsko opazovalnico “velikosti galaksije” našli potencialne znake edinstvenega signala gravitacijskih valov ali upogibajo močne valove ter vesoljsko in časovno strukturo.

Nove ugotovitve, ki so se nedavno pojavile Časopis Astrofizični časopis, Iz ameriškega in kanadskega projekta, imenovanega Severnoameriški observatorij za gravitacijske valove Nanohertz (NANOGR).

Že 13 let raziskovalci iz Nanjavrauja pretakajo svetlobo iz več deset pulzarjev, ki se širijo po galaksiji Rimske ceste, da bi poskušali zaznati “ozadje gravitacijskih valov”. Zato so znanstveniki imenovali enakomeren pretok gravitacijskega sevanja, ki po teoriji neprestano spira na Zemljo. Ekipa še ni natančno določila tega cilja, vendar se bliža kot kdaj koli prej, je dejal Joseph Simon, astrofizik z univerze Colorado Boulder in vodilni avtor novega prispevka.

“V našem naboru podatkov imamo močan signal,” je povedal Simon, podoktorski raziskovalec na Oddelku za astrofiziko in planetarne vede. “Toda še ne moremo reči, da je to ozadje gravitacijskega vala.”

Leta 2017 so znanstveniki prvič prejeli Nobelovo nagrado za fiziko za neposredno odkritje v eksperimentu, imenovanem Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Gravitacijski valovi. Ti valovi so nastali, ko sta dve črni luknji trčili med seboj v približno 130 milijonih svetlobnih letih od Zemlje, kar je povzročilo kozmični šok, ki se je razširil na naš lastni sončni sistem.

Incident je bil enakovreden katastrofalni nesreči – siloviti in kratkotrajni eksploziji. Nasprotno pa je statična ponižnost pogovora bolj zaželena na polni koktajl zabavi kot pa, da bi videli gravitacijske valove Simona in njegovih soigralcev.

Odkrivanje tega hrup v ozadju Dejal je, da bi bil odprtje novega okna za delovanje vesolja velik znanstveni dosežek. Ti valovi lahko na primer znanstvenikom dajo nova orodja za preučevanje, kako Ogromna črna luknja Središča mnogih galaksij se združijo s časom.

“Zaradi tega je prvi znak ozadja gravitacijskega vala zapeljiv Črne luknje Verjetno je, da se združimo in tonemo v morje gravitacijskih valov, ki jih sproži združitev supermasivnih črnih lukenj v galaksijah v vesolju, «je povedala Julie Comerford, izredna profesorica astronomije in planetarnih znanosti na CU Boulder in članica ekipe Nanjorv.

Simon bo rezultate svoje ekipe predstavil na ponedeljkovi virtualni tiskovni konferenci na 237. srečanju Ameriškega astronomskega društva.

Galaktični svetilnik

S svojim delom na Nanojevem sta Simon in Comerford del mednarodne tekme z visokimi vlogami, da bi našli ozadje gravitacijskega vala. Njegov projekt združuje še dva iz Evrope in Avstralije, da bi ustanovil mrežo, imenovano International Pulsar Timing Array.

Simon je izjavil, da vsaj po teoriji združevanje galaksij in drugih kozmoloških pojavov vodi v enakomeren tok gravitacijskih valov. Vljudni so – rekel je Simon, da lahko en sam val mine tudi več let ali celo več, da mine Zemljo. Iz tega razloga jih noben obstoječi poskus ne more neposredno zaznati.

“Druge opazovalnice iščejo gravitacijske valove, ki so zaporednih sekund,” je dejal Simon. “Iščemo valove, ki so dolgi let ali desetletja.”

S sodelavci je moral biti kreativen. Ekipa NANOGrav s teleskopi na tleh ne išče gravitacijskih valov, temveč opazuje pulsar. Te porušene zvezde so svetilnik galaksije. Vrtijo se z neverjetno hitrim tempom in proti Zemlji pošiljajo tokove gorečega sevanja v utripajočem veku, večinoma nespremenjeni na Enu.

Simon je pojasnil, da gravitacijski valovi spreminjajo enakomeren vzorec svetlobe, ki prihaja iz pulsarja, relativnih žarkov, ki prehajajo skozi vesolje. Z drugimi besedami, znanstveniki lahko spremljajo ozadje gravitacijskega vala s spremljanjem pulsarja za korelirane spremembe v času njegovega prihoda na Zemljo.

“Ti pulsarji se vrtijo tako hitro kot vaš kuhinjski mešalnik,” je dejal. “In opažamo odstopanja v našem času nekaj sto nanosekund.”

Nekaj ​​je

Da bi našli ta subtilen signal, ekipa NANOGrav poskuša opazovati čim več pulsarja. Do danes je skupina praznovala 45 pulzarjev že vsaj tri leta in v nekaterih primerih tudi več kot desetletje.

Izgleda, da je treba trdo delo plačati. V svoji najnovejši študiji Simon in njegovi kolegi poročajo, da so v svojih podatkih zaznali drugačen signal: nekateri običajni procesi vplivajo na svetlobo, ki prihaja iz mnogih pulzarjev.

“Vsakega Pulsarja smo šli enega za drugim. Mislim, da smo vsi upali, da bomo našli nekaj, kar je zavrglo naše podatke,” je dejal Simon. “Potem pa smo se srečali skozi vse in smo rekli:” O, moj bog, tukaj je res nekaj. “

Raziskovalci še vedno ne morejo zagotovo trditi, kaj povzroča ta signal. Svojim naborom podatkov bodo morali dodati več pulsarjev in lahko bodo pogledali dlje, da bodo ugotovili, ali gre dejansko za gravitacijski val dela.

“Sposobnost zaznavanja Ozadje gravitacijskih valov Velik korak bo, vendar je res le en korak, “je dejal.” Druga faza povzroča te valove in odkriva, kaj nam lahko povejo o vesolju. ”