Varm gas, der omgiver et sort hul (Billede kredit: X-ray: NASA/CXC/MPE/J. Sanders et al.; Optisk: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA)
Bil går ned, nukleare eksplosioner, og selv asteroide virkninger er relativt ubetydelig sammenlignet med nogle af vores univers ‘ s andre eksplosive begivenheder. Heck, en voldelig, tilsyneladende uendeligt varmt eksplosion er nok det, der satte hele universet er i bevægelse, i første omgang. Så stor kollisioner, som dem mellem sorte huller, der er mange gange massen af vores sol kunne det få nogle ret vilde konsekvenser. Som ardannelse rumtiden selv.
Nu, at gravitationel bølge detektorer er på og gøre iagttagelser, er det tid til at bruge dem som teleskoper og gøre nogle reelle astronomi. Forskere har masser af ideer til, hvordan vi kunne bruge gravitationelle bølger—måske kan vi afsløre den sande identitet af mørkt stof, eller afsløre kilden af gamma ray bursts. Et team af fysikere, der ønsker at vide, hvis en forbipasserende gravitationel bølge permanent kan ændre formen af rumtiden selv. De selv tror, de kan bruge disse rumtiden ar til at registrere mere eksotisk fysik, og måle dem, uden at skulle vente på en gravitationel bølge begivenhed, noget, de kalder “forældreløse hukommelse.”
En Anden Gravitationel Bølge Detektor Vil Hjælpe Med At Revolutionere Astronomien
Sidste år, parret med LIGO eksperimenter annonceret en opdagelse, en hundrede år i den making:…
Læs mere
Andre mener, der er grund til at være skeptisk, selvfølgelig.
Gravitationsbølger er krusninger på rumtiden forårsaget af universet ‘ s mest voldelige sammenstød, og vi registrerer dem med eksperimenter som Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) og den Europæiske pendant, Jomfruen. Disse detektorer er en serie af flere kilometer lange L-formede bygninger, som kan måle gravitationsbølger, der passerer gennem Jorden som små forskelle i afstand af to laserstråler’ lys bølger. Forskere har opdaget gravitationelle bølger på to, måske tre gange.
Hvis disse bølger permanent ændret rumtiden, vores detektorer kan være i stand til at måle den lille ændring. Disse ændringer for at rumtiden ville ikke påvirke dit liv på alle, da de vil være mindre end de enkelte protoner og neutroner i atomer. Men ideen er, at i betragtning nok passerer gravitationsbølger fra utrolig sort hul kollisioner, vi ville i sidste ende være i stand til at opfange summen af alle disse krusninger på rumtiden som et lille skift i detektoren. Dette kunne ske efter så lidt som 20 gravitationel bølge af begivenheder, der ligner den første, der nogensinde er opdaget, ifølge en rapport, der blev offentliggjort sidste år.
Det er muligt, at forskerne kan være i stand til at spotte ar forårsaget af gravitationelle bølger uden at iagttage bølgerne sig, som ville være nyttigt at se, da vores gravitationel bølge detektorer er kun følsomme over for bølger med bestemte frekvenser. Forskere har kaldt denne idé, “forældreløse hukommelse” i en artikel offentliggjort i denne måned i tidsskriftet Physical Review Letters. Det er lidt ligesom Flash ‘ s fodspor—noget, der bevæger sig ud over den forståelse af vores detektorer, men efterlader en lille antydning af en forbipasserende kraft.
Andre forskere er begejstrede for udsigten til at opdage hints af højere frekvens gravitationsbølger—disse kunne signalere eksotisk fysik og ekstra dimensioner, Sanjeev Seahra, lektor i matematik ved University of New Brunswick fortalte Gizmodo. “Men detektorer, såsom LIGO er ikke optimeret til at se sådanne signaler, så muligheden for, at gravitational wave memory-effekt kunne fungere som en observerbar lav-frekvens-komponent til at uløseligt høj-frekvens waveforms er meget opmuntrende.” De detektorer, der er optimeret til at se signaler mellem 10 og 2000Hz (“Hz” betyder bølge toppe per sekund).
Mindst én forsker var ikke så fremmet. Jeg spurgte Lionel London, en research associate i gravitationsbølger på Cardiff University, hvad han mente om brug af eksperimenter gerne have LIGO til at opdage den spøgelsesagtige spor af tidligere tiders krusninger på rumtiden, og at han var skeptisk. Han påpegede, at et par af papir udsagn går imod, hvad mange astrofysikere vide om sort hul fusioner, som den mængde af et sort hul er energi, der bliver omdannet til gravitationelle bølger. Det papir, der påtager sig den hele rest sorte huls masse bliver til gravitationelle bølger efter en kollision, men London sagde, at højst 10 procent af systemets oprindelige masse, kan henvende sig til gravitationelle bølger.
Derudover, kan der ikke være nogen astrophysical kilder i universet, at retfærdiggøre eksistensen af forældreløse hukommelse—London troede, at alle de eksempler, som forfatterne nævner, var ganske spekulativ.
Så, gøre spøgelser af gravitationelle bølger efterlade en ektoplasmiske ar i rumtiden selv? Hvis forskerne vil måle dette signal, det kommer til at kræve en masse søgning og stabling af data. Men først og fremmest, at det kommer til at tage en masse af at vente.
[Physical Review Letters]