Täna langeb ajalugu ajal, mil avastasime otseselt gravitatsioonilaine. Teaduskoostöö LIGO (LIGO) teadlaste avastamine on Nobeli preemia vääriline sündmus, mis on võrdne või isegi ületab Higgsi bosoni avastamist 2012. aastal ja laieneva Universumi teooria rakendamist 1929. aastal
"Nüüd saame kuulda Universumit," ütles füüsik ja LIGO esindaja Gabriela González ajaloolise Rahvusliku Teadusfondi koosolekul neljapäeval Washingtonis. „Tuvastamine on uue ajastu algus: gravitatsiooniline astronoomia on nüüd reaalsus.”
Kuigi gravitatsioonilaine pakkus esimest korda välja Einsteini üldsuhtelisuse teooria juba sajandit tagasi, on ainult inimkonnal tehnoloogia, mis on võimeline mõõtma seda pulssi ruumi ajal. Kasutades laseriga interferomeetrilise gravitatsioonilaine vaatlusseadmega varustatud LIGO-d, saab mõõta väikeseid ruumi-aegseid võnkumisi. Ja peagi pärast tundlikkuse moderniseerimist eelmisel aastal septembris esitles Universum LIGOle gravitatsioonilist kingitust.
Gravitatsioonilised lained genereeritakse, kui massiivseid objekte kiirendatakse, põrkuvad või plahvatavad. Kui me suudame nende sündmuste gravitatsioonilaine mõõta, siis saame palju teada nende omadustest ja kasutada isegi neid teadmisi uue gravitatsioonilaine astronoomia ajastu jaoks. See oleks paradigma nihkumine “tavalisest” astronoomiast, mis uurib elektromagnetilise spektri kosmilist kiirgust; Gravitatsioonilainete spektr võib paljastada "pimeduse" universumi, kus mustad augud põrkuvad, ja neutronitähed lendavad üksteist vaikselt öösel.
Ja 14. septembril 2015 avastati hiljuti uuendatud laserisüsteemiga LIGO üks suurimaid, nagu usutakse, Universumi gravitatsioonilainete lööke.
Ligikaudu 1,3 miljardi valgusaasta jooksul olid kaks musta auku üksteise raskusjõuga lõksu ja hakkasid üksteise ümber tohutult kiirust pöörlema. Topelt mustad augud loetakse kosmilise maastiku lahutamatuks osaks. Kuid see oli esimene kord, kui saime enne ühinemist otseselt tuvastada kaks musta auku, mille mass oli 29 ja 36. Seda hämmastavat fusiooni võib näha arvuti visualiseerimise kaudu.
Kuid nende gravitatsiooniline lahing oli lühike. Jagunevas sekundis puudutasid kaks kiiresti pöörlevat esemeid raevuvat energiat. Hetkes kaotasid mustad augud kolm meie päikese massi - see mass muutus puhtaks gravitatsiooniks.
Kui me tuletame meelde analoogiat „kivisöe viskamisega tiiki”, mida me tegime gravitatsioonilainete tekitamiseks, siis on olukord musta aukuga justkui suure tiigi panemine tiiki. Samal ajal oli gravitatsioonienergia hiiglaslik laine, mis tekitas selle ruumi-ajajooksu universumis. Veel 1,3 miljardit aastat hiljem jõudsid need lained Maa. Ja just nii juhtus, et LIGO oli just sel hetkel moderniseeritud ja valmis seda iidset sündmust avastama. See on kosmiline intuitiivne arusaam kogu oma hiilgusest.
Teooria näitab, et kui kaks musta auku põrkuvad ja ühinevad, peaks nende signaali gravitatsioonilaine tekitama väga kiire impulsi ja aeglustumine on piisav selleks, et kuulda seda “pulsatsiooni” kokkupõrkel. Ja mida sa arvad? Peaaegu nagu arvutimudelitel, mis põhinevad Einsteini 100-aastase suhtelisuse võrrandil, on must auk “impulss”. Saate kuulata:
See heli on hetk, mil kaks spiraalset musta auku ühendati ühte. Selline sündmus arvatakse olevat universumis iga 15 minuti järel. See on füüsilise püüdluse tegelik kehastus, mida füüsikud on lõpetanud 100 aasta jooksul.
Signaali usaldusväärsust ei ole, sest see on alles algus selliste kohtumiste jälgimiseks. Eriti sellepärast, et see “impulss” ennustati ja see kujutab musta auku tõelist taassündi.
Kui te istute ja mõtlete seda tõsiselt, on raske mõista, et see on signaali kahest mustast august, mis lendavad läbi meie planeedi. Ja tegelikult läheb see signaal läbi igaühe. See juhtus korduvalt ja jätkub ka tulevikus. Aga nüüd on meil spetsiaalne kuuldeaparaat, mis aitab seda püüda. Peale selle teame kahe LIGO jaama ajast, me teame, kust see pärineb. Livingstoni jaam (Louisiana) kuulis signaali 7 millisekundi vältel Hanfordi jaamale (Washington), mis tähendab, et see tuli lõunapoolsest taevalikust poolkerast.
Asjaolu, et meil on väga karmid teadmised sellest, kus lained pärinesid, annab meile idee, et gravitatsioonilainete astronoomia on potentsiaalselt väga helge tulevik. Kui lisate võrku rohkem jaamu, saate signaali hilistust suurendada ja me saame leida universumi kõige gravitatsioonipiirkonnad. Tänu sellele saate juurdepääsu ruumi gravitatsioonilisele maastikule. Kes teab, milliseid muid saladusi me avaldame.
