Der LIGO Hanford ObservatoryPhoto: Ligo (RIT)
Die LIGO-und Virgo-Gravitationswellen-Detektoren eingestellt sind, um wieder in die Jagd nach Gravitationswellen, die am 1. April. Diese go-around, Sie werden auch empfindlicher, Dank einer Reihe von upgrades, um Ihre Laser, Spiegel und andere Komponenten. Dieser nächste Lauf wird eine große Sache aus anderen Gründen, als die ersten zwei Beobachtungs-sessions.
Wir haben offiziell in ein Zeitalter, in dem zwei schwarze Löcher knallte zusammen in eine unergründliche Kollision, sendet Wellen durch die Raumzeit—Wellen, können wir tatsächlich erkennen—das ist “routine.” Aber die Wissenschaftler sind nicht besorgt über die meisten der einzelnen Kollisionen mehr. Stattdessen sind Sie daran interessiert, das Verhalten des Universums im Allgemeinen—darüber, wie schwarze Löcher enden kollidieren, welche Arten von Orten im Universum zu Hause sind, um diese Art von black-hole-zuschlagen-Umgebungen, und ob schwarze Löcher wachsen durch eine Art chaotische Familie Baum von Fusionen.
“Wir erwarten zig-Veranstaltungen, die in unserer kommenden observing run”, Christopher Berry, CIERA Vorstand der Besucher Forschungs-professor an der Northwestern University, sagte Gizmodo. “Es könnte wirklich drastisch ändern, was wir wissen über die Bevölkerung der schwarzen Löcher.”
Kurzzusammenfassung: Albert Einstein die erste Theorie, dass die Schwerkraft sollte die Reise mit der Geschwindigkeit des Lichts als Wellen Plätschern durch den Raum (und die Zeit) selbst. Nach Jahrzehnten der engagierten sucht, Wissenschaftler endlich angekündigt, im Jahr 2016, die Sie gesehen hatten sich die Wellen aus einem paar von kollidierenden schwarzen Löchern mit zwei mehrere kilometer langen, L-förmigen Tunnel, die jeweils mit einem Laserstrahl, der auf der Durchreise. Spezielle Spiegel aufteilen des Laserstrahls in zwei, schickte die Stücke durch entweder Flügel des Tunnels, und vereint Sie auf einen Detektor. Der Detektor spürte die unglaublich kleine Wellen in der Raumzeit, die über den Laser bewegt sich in und aus der phase mit einander.
Die Detektoren haben jetzt bestimmt 10 schwarze Löcher Kollisionen und eine Instanz von zwei Neutronensterne, die unglaublich Dichte Objekte, um die Masse der Sonne, aber die Größe einer kleinen Stadt, knallte zusammen. Aber bloß sensing Gravitationswellen ist nicht mehr das interessanteste Stück. Nun, diese Detektoren dienen im wesentlichen demselben Zweck wie Teleskope, aber die Messung der Schwerkraft anstelle von Licht.
Wissenschaftler haben alle möglichen Fragen; zum Beispiel, welche Art von Umgebungen Reife Bedingungen zu bringen, zwei schwarze Löcher, die nahe genug sind, dass Sie miteinander kollidieren? Es gibt zwei konkurrierende Ideen, und entweder (oder beides!) könnte richtig sein. Vielleicht Paare von schwarzen Löchern form von Doppelsternen, die beide reduzieren in schwarze Löcher. Oder vielleicht gibt es Regionen in dichten Raum mit schwarzen Löchern, wo Sie sind nahe genug, so dass Sie miteinander kollidieren können. Astrophysiker ableiten kann, ob die schwarzen Löcher’ – spins ausgerichtet wurden oder falsch bei einer Kollision auf der Grundlage der daraus resultierenden Gravitationswellen, ein stat, die Ihnen helfen könnten, herauszufinden, wie Sie entstanden sind.
Eine Verwandte Frage ist, ob schwarze Löcher wachsen. Die jüngsten Daten-dump von der Gravitationswellen-Detektoren kam mit einem schwarzen Loch namens 170729, das ist 80-mal die Masse der Sonne und größer, als bekannt ist, möglich sein, aus einem einzigen Stern kollabiert. Dies hat Forscher Frage mich, ob black-hole-Fusionen sind nur für einen Teil des Lebenszyklus von schwarzen Löchern, schwarze Löcher haben Stammbäume und weiter wachsen und verdoppelt, da weitere Fusionen stattfinden? Eine aktuelle Papier von der Northwestern University graduate student Chase Kimball, sowie Berry und Vicky Kalogera, versucht, um zu bestimmen, die Wahrscheinlichkeit, dass GW170729 war eigentlich ein zweite-generation-schwarze Loch, das Ergebnis zweier Fusionen, vorausgesetzt, dass Kugelsternhaufen mit vielen schwarzen Löchern zusammen Leben.
Ihr Ergebnis: Es ist möglich, aber mehr Daten benötigt werden. Und das ist, was macht der Neustart der US-amerikanischen LIGO-und der Italien-basierten Jungfrau Neustart so spannend.
“Wir sind von der Herleitung der Gesamtbevölkerung von schwarzen Löchern, basierend auf 10 binäre schwarze Löcher” Kimball hat erklärt. “Ich bin gespannt, denn wenn dies ist, was wir tun können, von 10 schwarzen Löchern, [1. April] der Dritte Beobachtung ausgeführt wird starten und wir werden beobachten, viele mehr.” Wissenschaftler können sehen, so viele wie 40 schwarze Loch Kollisionen beim laufen.
Wenn Sie darüber nachdenken, wir erweitern unser Verständnis nicht nur von schwarzen Löchern, aber die Sterne selbst. Sterne, wenn Sie Sie am Ende Ihres Lebens so hell, nuklear-Fusions-Kraftwerken, könnte nicht nur schwelgen dim stellare Leichen—Sie könnten genießen Sie reichhaltige, dynamische zweiten Leben als Verschmelzung und wachsende schwarze Löcher. Es ist schwer zu sagen.
“Dieser Teil massive star evolution wurde nicht beobachtet vor,” Maya Fishbach, Doktorand an der Universität Chicago, erklärt Gizmodo. Sie vereinbarten, dass der einzige Weg, um diese Fragen zu beantworten ist mit mehr Veranstaltungen.
Wo kommen die Wissenschaftler auf die Idee kommen Sie werden sehen, so viele weitere events? Gut, die neueste Beobachtung laufen lassen, sehen die Wissenschaftler drei mal mehr des Universums, als die Letzte Beobachtung führen, Farr, Astrophysiker an der Stony Brook University und der Simons Foundation Flatiron-Institut, sagte Gizmodo. Nicht nur könnte, bringen Dutzende mehr Veranstaltungen, aber es könnte sein überrascht, dass die Forscher nicht erwartet hätten. Es könnte auch mehr sein, neutron star mergers, das würde uns helfen, besser zu verstehen, die Entstehung der Elemente wie gold oder die mysteriösen Ausbrüche von gamma-Strahlen, die Wissenschaftler manchmal erkennen.
Was auch immer passiert, es wird spannend und wir sind gespannt zu sehen, die Daten kommen in.
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