Forskere jager efter beviser for linsede gravitationsbølger

Forskere, der søger efter beviser for linsegravitationsbølger, har offentliggjort ny forskning, der skitserer de seneste resultater på deres søgen efter den første påvisning af disse undvigende signaler.

Gravitationslinser er blevet forudsagt af Einstein selv, og observeret af videnskabsmænd i årtier:lys udsendt af fjerne objekter i universet bøjes af tyngdekraften fra meget massive galakser, når de krydser lyskildens synslinje. Nogle gange er trækket så stærkt, at to kopier af den samme kilde kan dukke op på himlen.

Det har været kendt siden slutningen af ​​1970'erne, at det samme ville ske for gravitationsbølger. Hvis en gravitationsbølge med linse blev opdaget, ville det åbne muligheder for at udforske ny fysik, ved at låse op for præcisionskosmologi og tilbyde nye måder at teste Einsteins generelle relativitet på.

Imidlertid, disse effekter er ekstremt svære at opdage:hvis gravitationelt linselys er et 4-bladskløver, en gravitationsbølge med linse er en nål i tusind høstakke. Sidste år, holdet i University's School of Physics and Astronomy og Institute for Gravitational Wave Astronomy havde forudsagt, at disse undvigende signaler næppe ville blive observeret af instrumenter, der i øjeblikket drives af LIGO og Jomfruen Collaborations. Et papir blev udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , snart efterfulgt af en opfølgende undersøgelse i Fysiske anmeldelser D.

Metoden udviklet ved University of Birmingham til at kvantificere, hvor ofte gravitationsbølgelinser forekommer, er nu blevet grundigt undersøgt af LIGO/Virgo/KAGRA-samarbejdet, og inkluderet i en flagskibsundersøgelse ved hjælp af de seneste påvisninger, offentliggjort i denne uge på arXiv.

"Her er vi, i anden episode af jagten på gravitationsbølger med linse, og vi er hooked for finalen." siger Riccardo Buscicchio, Ph.D. studerende ved University of Birmingham og medlem af LIGO-Virgo-KAGRA-samarbejdet. "De nye samarbejdsresultater er i overensstemmelse med vores tidligere forventninger. Jo mere følsomme instrumenterne bliver, jo dybere kan vi se i det fjerne univers, jo hurtigere finder vi nålen. Den konstante brummende baggrund af svage fjerne kilder giver os allerede nogle hints om, hvornår det kunne ske."

Studiet, leder efter yderligere signaturer af linse, omfatter detaljerede analyser af andre mulige effekter som mikrolinsing eller dobbeltbilleder. Riccardo tilføjer:"Selvom der hidtil ikke er fundet overbevisende beviser, med flere detektorer, der kommer online i løbet af det næste årti eller deromkring, udsigterne er spændende."