Mustade aukude ja gravitatsioonilise astronoomia koitumine

Mustade aukude ja gravitatsioonilise astronoomia koitumine

Uued energiakokkupõrgete simulatsioonid Universumis võimaldavad astrofüüsikutel paremini mõista gravitatsioonilaine genereerimise põhimõtet, mis on ehk kõige põnevam võimalus vaadata taevase maailma tulevikku ja mõista, mis juhtub järgmisena.

Mustade aukude ühendamist peetakse kõige epohhilisemaks sündmuseks, mida universum on näinud alates suurest paukust, mis toimus enam kui 14 miljardit aastat tagasi. See sündmus toimub siis, kui kaks (või rohkem) musta auku jäävad nende vastastikuse gravitatsiooniväljade lõksu, pärast mida nad kokku põrkuvad ja ühinevad üheks tervikuks. Teoreetiliselt võib nende ühinemise käigus toodetud energia tekitada väga spetsiifilise gravitatsioonilaine väljatõrjumise, mille modelleerimine on teadlaste peamine eesmärk.

Einsteini üldise suhtelisuse teooria järgi tekivad gravitatsioonilised lained kahes massiivses objektis, mis on avatud ruumis, kuid teadus ei saa seda protsessi otseselt jälgida. Kaudselt, et näha nende mõju, saate vaadata ainult valgeid kääbusi (näiteks üksteise orbiidil). Aja möödudes hakkab nende orbiidide raadius vähenema ja energia kaob, mille järel tekib gravitatsioonilainete emissioon.

Kuigi meil on oma omadustest päris hea ettekujutus, nagu on hästi teada, on gravitatsioonilaine väga raske tuvastada, kuid tänu uutele uuringutele võib see muutuda võimalikuks ja see on mustade aukude liitumine. "Elektroonilise laengu kiirendus tekib elektromagnetilise kiirguse, sealhulgas meile nähtavate valguslainete abil," ütles Texase ülikooli teadlane Michael Kesden pressiteates. "Samamoodi juhtub see massi kiirendamisega, mille gravitatsioonilained on rohkem kui nähtavad, nagu elektronide valgus."

Michael Kesden on uue uuringu peamine autor, kes on avaldanud musta keha ühendamise protsessi, avaldatud Physical Review Lettersis.

"Gravitatsioonilaine kasutamine tähelepaneliku vahendina võimaldab meil teada saada peaaegu kõike mustade aukude omadustest, mis on endiselt olemas miljardite aastate jooksul, ja isegi seda, kuidas need on moodustunud," lisas selle projekti teadlane ja kaasautor David Gerosa pressiteatele. . "See on äärmiselt oluline teave, mis mõistab täielikult Universumi evolutsiooni protsessi."

Praegu on rakendusetapis mitmeid sarnaseid projekte. Tuleb märkida, et kõige kuulsamad laser-gravitatsioonilaine skaneeriva interferomeetriga (LIGO) vaatluskeskused on vaid kaks Louisiana ja Washingtonis asuvat konkurenti.

Kasutades suure täpsusega lasereid, mille suurus on 4 kilomeetri pikkune tunnel, saate teil uurida, kuidas gravitatsioonilained meie planeedil läbivad. Praegu on LIGO-d aktiivselt täiendatud, et suurendada selle tundlikkust. Lisaks luuakse Euroopas ka LIGO analooge. Projekti nimi oli “VIRGO” ja see on sama mis Ameerika prototüüpidega. "Me otsustasime, et aitaksime prognoosida gravitatsioonilaine omadusi, mida Ameerika teadlased LIGO abiga ootavad," ütles Cambridge'i ülikooli lõpetanud projekti "GIRL" kaasautor Ulrich Sterhak. "Ootame meie eksperimentide tulemusi, et võrrelda neid LIGO abil saadud tulemustega," lisas ta.

Uurijad suunasid simulatsiooni konkreetselt kahe mustade aukude ligitõmbamise protsessile ja sellele, kuidas nad üksteise ümber pöörlevad.

"Olemasolevate tehnoloogiate abil saame luua selle protsessi arvutimudeli ja vaadata läbi mustade aukude kogu arengu (mis reaalajas kuluks miljardeid aastaid) vaid mõne sekundi jooksul," jätkas Kesden. "Kuid see ei ole ainult kiirendatud sündmuste käik, on selliseid asju, mida me lihtsalt ei tunne muul viisil."

Teadlased loodavad, et arvutimudelite andmete abil on neil võimalik saada uusi andmeid mustade aukude sulatuste kohta ja uurida uusi üksikasju gravitatsioonilaine omaduste kohta.

Kahtlemata võib seda projekti nimetada revolutsiooniks astronoomia, teaduse maailmas, mille peamine eesmärk on uurida kõige olulisemaid ja kahtlemata kõige huvitavamaid nähtusi Universumis. Gravitatsioonilaine uurimine võimaldab teadlastel vastata paljudele näiliselt varem täiesti kättesaamatutele küsimustele, mis toovad meid vähemalt universumi mõistmiseks veidi lähemale.

Kommentaarid (0)
Otsing