Deep space-lytning:6000 timers forskning for at høre kontinuerlige gravitationsbølger

Når du leder efter mistede nøgler, der er en række mulige strategier. Du kan prøve at flytte fra rum til rum, kaster dit øje over hver flad overflade, i håbet om at få øje på de manglende nøgler. Selvfølgelig, dette antager, at de er et sted i almindeligt syn; hvis de er gemt under en avis eller er faldet bag sofaen, du vil aldrig få øje på dem. Så hvilken er den bedste strategi?

Forskere står over for en lignende gåde i jagten på gravitationsbølger - krusninger i rummets og tidens struktur - fra hurtigt roterende neutronstjerner. Disse stjerner er de tætteste objekter i universet og, forudsat at de ikke er helt sfæriske, udsender en meget svag "brum" af kontinuerlige gravitationsbølger. At høre denne "brum" ville give videnskabsmænd mulighed for at kigge dybt inde i en neutronstjerne og opdage dens hemmeligheder, giver ny indsigt i materiens mest ekstreme tilstande. Imidlertid, vores meget følsomme "ører" - 4-kilometer store detektorer, der bruger kraftige lasere - har ikke hørt noget endnu.

En del af udfordringen er, at ligesom de manglende nøgler, videnskabsmænd er ikke sikre på den bedste søgestrategi. De fleste tidligere undersøgelser har taget "rum-til-rum" tilgangen, forsøger at finde kontinuerlige gravitationsbølger så mange forskellige steder som muligt. Men det betyder, at du kun kan bruge en begrænset mængde tid på at lytte efter den afslørende brummen på et hvilket som helst sted - på samme måde, som du kun kan bruge så lang tid på at stirre på dit sofabord på at prøve at skelne et nøgleformet objekt. Og da "brummen" er meget stille, der er en god chance for, at du ikke engang hører det.

I en nyligt offentliggjort undersøgelse, et hold af videnskabsmænd, ledet af postdoc-forsker Karl Wette fra ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) ved Australian National University, prøvede "hvor ellers kunne de være end køkkenet?" nærme sig.

Wette forklarer:"Vi tog et kvalificeret gæt på et specifikt sted, hvor kontinuerlige gravitationsbølger kan være, delvist baseret på, hvad vi allerede ved om pulsarer - de er ligesom neutronstjerner, men sender radiobølger i stedet for kontinuerlige gravitationsbølger. Vi antog, at der ville være kontinuerlige gravitationsbølger detekteret nær pulsarradiobølger." Ligesom at gætte på, at dine manglende nøgler sandsynligvis vil være tæt på din håndtaske eller pung.

Ved at bruge eksisterende observationsdata, holdet brugte meget tid på at søge på dette sted (næsten 6, 000 dages computertid) lytter nøje efter den svage brummen. De brugte også grafiske behandlingsenheder - specialiseret elektronik, der normalt bruges til computerspil - til at køre deres algoritmer superhurtigt.

"Vores søgning var betydeligt mere følsom end nogen tidligere søgning efter dette sted, " siger Wette. "Desværre, vi hørte ikke noget, så vores gæt var forkert denne gang. Det er tilbage til tegnebrættet for nu, men vi bliver ved med at lytte."