Hvordan man bruger gravitationsbølger måler universets udvidelse

Gravitationsbølger kan bruges til at studere universets udvidelse ved at måle ændringshastigheden i afstanden mellem to eller flere objekter i rummet. Dette skyldes, at når universet udvider sig, bevæger objekterne i det sig længere fra hinanden, og tyngdebølgerne udsendt af disse objekter vil udvise en karakteristisk 'signatur', der er relateret til udvidelseshastigheden.

For at måle universets udvidelse ved hjælp af gravitationsbølger bruger astronomer en detektor såsom Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), som består af to vidt adskilte interferometre, der måler den tid, det tager for lys at bevæge sig mellem spejle i interferometerarmene. . Når en gravitationsbølge passerer forbi, får det afstanden mellem spejlene til at ændre sig, og det kan registreres som en ændring i den tid, det tager for lyset at rejse mellem spejlene.

Universets ekspansionshastighed kan udledes af de observerede gravitationsbølger ved at sammenligne den observerede 'strækning' af gravitationsbølgesignalet med den forudsagte 'strækning', der ville blive forårsaget af universets udvidelse. Ved at foretage præcise målinger af strækningen af ​​gravitationsbølgesignalet kan astronomer opnå en nøjagtig måling af universets udvidelseshastighed.

Udover at måle udvidelseshastigheden kan gravitationsbølger også bruges til at studere andre aspekter af universet, såsom tilstedeværelsen af ​​massive sorte huller og neutronstjerner og egenskaberne af mørkt stof og mørk energi. Ved at studere gravitationsbølger kan astronomer få en dybere forståelse af universet og dets historie og måske endda være i stand til at afdække nye og uventede fænomener.