.
Kuzey Amerika Nanohertz Yerçekimi Dalgaları Gözlemevi’ndeki (NANOGrav) araştırmacılar, dünyanın en büyük radyo teleskoplarını (ve galaksimiz büyüklüğünde sanal bir gözlemevi) kullanarak 15 yıl veri topladıktan sonra etkileyici bir bulgu yayınladılar: kozmik bir arka planın tespiti (bir mırıltı mucizevi bir şekilde algılanabilir) evrendeki en şiddetli olaylarla ilişkili yerçekimi dalgalarının.
Bugüne kadar mitolojide bile anlatılmayan bu boyuttaki olayların gerçekleştiği kozmosun ekranını nasıl göreceklerini bulmuşlardır.
Tespit edilen üfürüm nereden geliyor?
Araştırmanın yazarlarına göre, teknolojik kulaklarımıza ulaşan bu ince dalgalar, süper kütleli karadeliklerin (güneşimizin milyarlarca katı kütleye sahip) birbirleri etrafında hızla dönmeye başladıklarında birleşmesinden kaynaklanıyor olabilir. Başka bir hipotez, Büyük Patlama’dan birkaç milyar yıl sonra, evrenin şişme döneminde oluştuğunu öne sürüyor.
Onları tanımlamak için, bilim adamları etkiye güvendiler. nano minik olağanüstü kozmik nesneler üreten: pulsarlar.
Pulsarlar saatler olağanüstü derecede doğru astrofizikçiler ve tuhaf olarak hizmet ediyorlar metronomlar kozmik. Yüksek hızda dönen ve her dönüşte bir radyo darbesi yayan ölü yıldızların kalıntılarıdır. Dünya üzerindeki bir gözlemci, bu kadar hızlı dönerek (ve kendisini bizim görüş hattımıza göre konumlandırarak), saniyede binlerce kez tekrar eden ve zamanın bir atomik saatten daha büyük bir hassasiyetle ölçülmesini sağlayan bir ışın demeti algılar.
Muhteşem bulgu, yerçekimi dalgalarının bir saat ustası için onlar üzerinde kabul edilemez bir etki yaratmasıydı: dönüşlerini yavaşlatır veya ilerletirler.
Uzay-zaman büküldüğünde
Einstein tarafından 100 yıl önce tahmin edilen yerçekimi dalgaları, bir göletin yüzeyinde ışık hızında yayılan su dalgalarına benzeyen uzay-zaman bozukluklarıdır. Evrendeki son derece şiddetli olaylarla (kara deliklerin birleşmesi gibi) ilgili olmalarına rağmen, bize ulaşan sinyal çok zayıf ve 2015 yılına kadar (tarihi bir keşif ve Nobel Ödülü olan) tespit edilememişlerdi.
Astrofizik için çok önemli olan bu yılda, LIGO (Amerika Birleşik Devletleri) ve Başak (Avrupa) yerçekimi dalga dedektörleri, evreni görme biçimimizde devrim yarattılar: iki kara delik arasındaki çarpışmadan bir saniyeden daha kısa süren bir sinyal kaydettiler (on kütleli). Güneş’inkinden kat kat daha büyük).
Aşağıdaki animasyon LIGO ve Virgo gözlemevlerinin nasıl çalıştığını göstermektedir. Bir yerçekimi dalgası Dünya’nın içinden geçtiğinde, uzay gerilir ve sıkıştırılır, dedektörlerin kollarını (4 kilometre uzunluğunda) hafifçe deforme eder.
Bu gözlemevleri, son derece hassas lazerler, aynalar ve kol uzunluklarındaki bu küçük değişiklikleri (proton boyutunun on binde birine kadar) saptayan aletler kullanır.
TENCERE
2015 yılına kadar evrendeki nesneler, elektromanyetik spektrumun diğer bileşenlerinin yanı sıra görünür ışıkta, kızılötesi veya radyo dalgalarında yaydıkları elektromanyetik radyasyona göre inceleniyordu. O zamandan beri sadece mümkün değil onları gör (elektromanyetik dalgalar) ama aynı zamanda duymak yerçekimi dalgalarının tespiti sayesinde yıldızlara. Şimdi yapabiliriz duymak mırıltısı.
büyülü bir an
Bilim adamı Maura McLaughlin (ABD ağı Pulsar Search Collaboratory’den), yeni keşfi “büyülü bir an” olarak nitelendirdi.
Bilim topluluğu belirli yerçekimi dalgası sinyallerinin (LIGO ve Virgo tarafından tespit edilenler gibi) halihazırda farkında olmasına rağmen, şimdi ilk kez yerçekimi dalgalarının kozmik bir arka planı kaydedildi: bir tür fısıltı her yönden gelen ve evrendeki en enerjik olaylarla ilişkili.
Uluslararası Pulsar Zamanlama Dizisi (IPTA) konsorsiyumunun Avrupa, Kuzey Amerika, Hindistan, Avustralya ve Çin’den radyo teleskop ağı, galaksimize dağılmış 67 pulsarın tik tak oranlarını 15 yıl boyunca inceledi ve hareketlerinin ritminde küçük farklılıklar buldu. .radyo darbeleri.
Wouter Hagens/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Konsorsiyum, bu kozmik saatlerde (20 yılda saniyenin milyarda birine kadar) bulunan küçük zamansal değişimlerin, düşük frekanslı yerçekimi dalgalarının (ve ışık yılı dalga boylarının) geçişinden kaynaklandığını göstermiştir. Bunlar, Dünya ile pulsarların kendileri arasındaki boşluğu bozar. Sonuç olarak, radyo darbeleri yer tabanlı gözlemevlerine beklenenden daha erken veya daha geç ulaşır.
NANOGrav
Ancak en şaşırtıcı şey, bu geçici gecikmelerin (veya ilerlemelerin) birbiriyle ilişkili olmasıdır, yani bu fenomene neden olan tüm pulsarlarda ortak olan bir rahatsızlık vardır: yerçekimi dalgalarının kozmik arka planı.
Bu yeni bulgunun önemi
Bu yeni keşif, süper kütleli kara deliklerin kaderi hakkındaki soruları yanıtlamak için zemin hazırlayabilir ( fotoğraflandı M87 veya Sagittarius A*’da) galaksi birleşmelerinin ne sıklıkta olabileceğine.
Bu uluslararası ekip şimdilik yerçekimi dalgalarının genel arka planını ölçmeyi başardı, ancak onu oluşturan kaynakları tek tek ayırt edemiyor. NASA’nın açıkladığı gibi, “yerçekimi dalgalarının arka plan gürültüsünü tespit etmek, bir partide konuşan büyük bir grup insanın mırıltılarını dinlemeye benzer, ancak belirli bir sesi ayırt etmeden.”
Umarım çok uzak olmayan bir gelecekte bunların her birini ayırt edebileceğiz. sesler en ilkel ve şiddetli evrenin (kim bilir yankılar Büyük Patlama’nın). Bu arada, bu yeni keşfin, gerçekten büyülü bir anın tadını çıkaralım. mırıltı kozmik.
.
