De maskiner som gav forskarna sitt första inblick i
gravitationsvågor är den mest avancerade detektorer som någonsin byggts för
avkänning små vibrationer i universum.
De två USA-baserade underjordiska detektorer är känd som Laser Interferometer Gravitationella-wave-Observatoriet, eller LIGO för kort.
En ligger i Hanford, Washington, den andra på 1 800 km (3 000 kilometer) bort i Livingston, Louisiana.
Byggandet inleddes 1999, och observationer togs från 2001 till 2007.
Då de genomgick en omfattande uppgradering för att göra dem 10 gånger mer kraftfull.
Den avancerade LIGO detektorer togs i fullt bruk för första gången i September 2015.
(Se även: Vad Är gravitationsvågor, och Varför Ska Du Bry dig?)
I
detta fall av denna upptäckt, som gjordes den 14 September 2015, detektor
i Louisiana plockade först upp signalen i en gravitationell våg,
med ursprung 1,3 miljarder år sedan i den södra stjärnhimlen.
Sådana vågor
är ett mått på stam i rymden, en effekt av förslaget i stort
massorna som sträcker tyget i rymd-tid – som är ett sätt att
visning av tid och rum som en enda, vävde kontinuum.
Den
detektorn i Washington plockade upp samma signal 7.1 millisekunder senare,
att låta forskare för att bekräfta att hitta var verklig och inte bara en
glitch.
Ultra-sofistikerade verktyg för arbete med hjälp av enorma laser
interferometrar belägna – varje ca 2,5 km (fyra kilometer) lång – som
är begravda under marken för att ge den mest exakta mätningar.
Den L-formade instrument spår gravitationella vågor med fysik av laser ljus och rymd.
De inte förlita sig på ljus på himlen som ett teleskop gör.
Snarare, de känner av vibrationerna i rymden, en fördel som gör det möjligt för dem att upptäcka egenskaper hos svarta hål.
”
ett gravitationsfält vågen fortplantar sig genom rymden sträcker sig över tid och rum,”
David sade Skomakaren, ledare för den Avancerade LIGO projekt
Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Detektorn är, kort sagt, “det är bara en stor enhet för att ändra stam i rymden till en elektrisk signal.”
Ett sätt att föreställa sig krökning av rummet och tiden är att föreställa sig en boll faller på en studsmatta.
Studsmattan bågar nedåt först, sträcker tyget vertikalt och förkorta sidor.
Sedan när bollen studsar uppåt igen, den horisontella rörelsen i tyg expanderar igen.
Den
instrumentet fungerar som en givare, ändra denna stam till förändringar i
ljus – och sedan till en elektronisk signal, så att forskare kan digitalisera
det och analysera det.
Den LIGO detektorer innehåller två mycket långa armar
som innehåller optiska instrument som används för att böja ljus, och är placerade
som bokstaven L.
“Ljuset från lasern har att resa i ett
vakuum så att det inte störs av all luft svängningar,” sade
Skomakare, notera att LIGO innehåller den “största högt vakuum i systemet
världen,” att mäta 1,2 meter (meter) med 2,5 km (fyra
kilometer) lång.
Om en arm förkortar, och den andra förlänger, forskare vet att de ser en gravitationella vågor.
På
14 September, “vi såg bara att signal, en förkortning av en arm,
en förlängning av den andra armen, och sedan en millisekund senare, motsatt
effekt,” sade Skomakaren.
Den LIGO lag på MIT och Caltech har
ett samarbete med en fransk-italienska partnerskap för att bygga
en annan avancerad detektor, känd som JUNGFRU, som skulle komma online
senare i år i Italien.
Ladda ner Prylar 360 app för Android och iOS för att hålla dig uppdaterad med de senaste tekniska nyheterna, produkt
recensioner och exklusiva erbjudanden på populära mobiler.