Gravitationsbølger opdaget igen,

Gravitationsbølge -astronomiens æra er for alvor begyndt.

For fjerde gang, forskere har fundet gravitationsbølgerne genereret af to kolliderende sorte huller. Men denne gang er det endnu bedre. En tredje gravitationsbølgedetektor i Italien har sluttet sig til to amerikansk-baserede detektorer for at gøre dette til den mest præcise gravitationsbølgedetektering til dato.

Den 14. august, krusninger i rumtiden skyllet gennem vores planet. Disse gravitationsbølger havde rejst 1,8 milliarder lysår for at nå os og, ligesom de tre bekræftede opdagelser, der kom før det, dette signal - kaldet GW170814 - blev forårsaget af to stjernersorte huller, der kolliderede og fusionerede som et.

Fysikere, der fortolker gravitationsbølgesignalet, siger, at GW170814 var forårsaget af to sorte huller, der vejede 31 og 25 gange massen af ​​vores sol, der låste sig i en gravitationsdans, kolliderer og kombineres til et. Fusionen skabte et sort hul 53 gange massen af ​​vores sol. Den resterende masse, omkring tre solmasser, blev omdannet til ren energi, sprængning af gravitationsbølger i alle retninger. Forskere offentliggjorde et papir, der annoncerede opdagelsen i tidsskriftet Physical Review Letters.

De tidligere registreringer blev udelukkende foretaget af Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), som har to identiske observationsstationer i Washington og Louisiana. Denne gang, imidlertid, GW170814 blev afhentet af en tredje detektor kaldet Advanced Virgo, ligger i nærheden af ​​Pisa, Italien. Det er første gang, det er sket. Ligesom LIGO, Jomfruen bruger et ultrapræcist laserinterferometer til at opdage de forsvindende små vridninger i rumtiden, mens gravitationsbølger bevæger sig gennem vores rumvolumen med lysets hastighed.

"Dette er kun begyndelsen på observationer med netværket aktiveret af Jomfru og LIGO, der arbejder sammen, "sagde David Shoemaker fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) og LIGO Scientific Collaboration (LSC) talsmand i en erklæring." Med det næste observationsløb, der er planlagt til efteråret 2018, kan vi forvente sådanne opdagelser ugentligt eller endnu oftere. "

Selvom Jomfruen er mindre følsom end LIGO, at have en tredje gravitationsbølgedetektor, der arbejder med at måle disse buldrer i rumtid, øger præcisionen i forsøget på at lokalisere, hvilken galakse de sorte huller kolliderede i. Der kræves mindst to detektorer for at bekræfte detekteringen af ​​et gravitationsbølgesignal og, siden den første historiske påvisning af gravitationsbølger den 14. september, 2015, LIGO -forskere har kun kunnet groft bestemme, hvor gravitationsbølgesignalerne stammer fra. Men med flere detektorer kommer et boost i præcisionen ved at lokalisere kilden.

At bevæge sig fra et to-detektornetværk til et tre-detektornetværk reducerer kildens rumvolumen med en faktor 20, og himmelområdet for, hvor GW170814 sandsynligvis stammer, er 10 gange mindre end tidligere detektioner. Forskere får også en bedre måling af afstand, når der tilføjes flere detektorer til netværket.

"Denne øgede præcision vil gøre det muligt for hele det astrofysiske samfund i sidste ende at gøre endnu mere spændende opdagelser, "sagde Laura Cadonati, der arbejder hos Georgia Tech og er stedfortræder for LSC, i en erklæring. "Et mindre søgeområde muliggør opfølgende observationer med teleskoper og satellitter for kosmiske begivenheder, der producerer gravitationsbølger og lysemissioner, såsom kollision af neutronstjerner. "

Indtil nu, kun gravitationsbølgerne fra fusioner af sorte huller er blevet registreret, men efterhånden som laserinterferometers følsomhed øges, forskere håber at opdage kollisioner mellem neutronstjerner, for eksempel. Efterhånden som der tilføjes flere detektorer, de nøjagtige positioner for disse energiske begivenheder kan fastlægges, tillader andre observatorier, der ser universet i det elektromagnetiske spektrum (dvs. lys) for at udføre opfølgende observationer. Disse undersøgelser kunne undersøge begivenheder som supernovaer i utrolige detaljer.

Når flere observatorier, der kigger på forskellige lysbølgelængder, studerer de samme fænomener, banebrydende opdagelser kan gøres. Men når gravitationsbølgeobservatorier tilføjes til blandingen, hvem ved, hvilken utrolig videnskab kosmos vil afsløre.

"Med denne første fælles detektion af Advanced LIGO og Virgo detektorer, vi har taget et skridt videre ind i gravitationsbølge-kosmos, "sagde David H. Reitze, der arbejder på California Institute of Technology (Caltech) og er administrerende direktør for LIGO Laboratory, i en erklæring. "Jomfruen bringer en kraftfuld ny evne til at opdage og bedre lokalisere gravitationsbølge kilder, en, der utvivlsomt vil føre til spændende og uventede resultater i fremtiden. "

Jomfru -detektoren har to arme, der strækker sig 3 kilometer (1,8 miles) lang. Når en gravitationsbølge passerer gennem disse arme, de strækker sig med bare en milliarddel af en milliarddel af en meter.