Yerçekimi dalgalarının (Eylül 2015'te gerçekleşen) ilk kez algılanması astronomide bir devrimi tetikledi. Bu olay sadece bir yüzyıl önce Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi tarafından öngörülen bir teoriyi doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda uzak kara deliklerin, süpernovaların ve nötron yıldızlarının birleşmelerinin ortaya çıkan dalgaları inceleyerek incelenebileceği yeni bir çağ başlattı.
Buna ek olarak, bilim adamları kara delik birleşmelerinin aslında daha önce düşünülenden çok daha yaygın olabileceğini teorize ettiler. Monash Üniversitesi'nden bir çift araştırmacı tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, bu birleşmeler birkaç dakikada bir gerçekleşiyor. Evrenin arka plan gürültüsünü dinleyerek, daha önce tespit edilmemiş binlerce olayın kanıtını bulabileceğimizi iddia ediyorlar.
“Astrofizik Kütleçekim Dalgası Arka Planı İçin Optimal Arama” başlıklı çalışmaları, kısa süre önce dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme X. Çalışma sırasıyla Rory Smith ve Monash Üniversitesi'nde kıdemli öğretim görevlisi ve araştırma görevlisi olan Eric Thrane tarafından yürütülmüştür. Her iki araştırmacı da ARC Yerçekimi Dalgası Keşfi Mükemmeliyet Merkezi'nin (OzGrav) üyesidir.
Çalışmalarında belirttikleri gibi, her 2 ila 10 dakikada bir, evrende bir yerde bir çift yıldız kütleli kara delik birleşir. Bunların küçük bir kısmı, elde edilen kütleçekimsel dalga olayının Lazer İnterferometre Yerçekimi-Dalga Gözlemevi ve Başak Gözlemevi gibi gelişmiş aletler tarafından tespit edilebileceği kadar büyüktür. Ancak geri kalanı bir tür stokastik arka plan gürültüsüne katkıda bulunur.
Bu gürültüyü ölçerek, bilim adamları olaylar yolunda daha fazla çalışabilir ve yerçekimi dalgaları hakkında daha fazla şey öğrenebilirler. Dr Thrane'in bir Monash Üniversitesi basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Yerçekimi dalgası arka planını ölçmek, çok uzak mesafelerde kara delik popülasyonlarını incelememizi sağlayacaktır. Bir gün, teknik, kara deliklerden ve nötron yıldızlarından yerçekimi dalgalarının arkasına gizlenmiş Big Bang'den yerçekimi dalgalarını görmemizi sağlayabilir. ”
Drs Smith ve Thrane, yerçekimi dalgalarının incelenmesi söz konusu olduğunda amatör değildir. Geçen yıl, her ikisi de LIGO Bilimsel İşbirliği (LSC) ve Başak İşbirliği'nden araştırmacıların bir çift birleşen nötron yıldızından yerçekimi dalgalarını ölçtüğü büyük bir atılımda yer aldılar. Bu, hem yerçekimi dalgalarında hem de görünür ışıkta bir nötron yıldızı birleşmesinin (yani bir kilonova) ilk kez gözlemlendi.
Parite ayrıca Eylül 2015'te yerçekimi dalgalarının ilk tespitini yapan Gelişmiş LIGO ekibinin bir parçasıydı. Bugüne kadar, LIGO ve Başak İşbirlikleri tarafından onaylanmış altı yerçekimi dalga olayı doğrulandı. Ancak Drs Thrane ve Smith'e göre, her yıl bu dedektörlerin üstesinden gelebilecek donanıma sahip olmayan 100.000 olay olabilir.
Bu dalgalar yerçekimi dalgası arka planı oluşturmak için bir araya gelir; ve bireysel olaylar algılanamayacak kadar ince olsa da, araştırmacılar yıllardır genel gürültüyü tespit etmek için bir yöntem geliştirmeye çalışıyorlar. Soluk kara delik sinyallerinin bilgisayar simülasyonlarının ve bilinen olaylardan veri kütlelerinin bir kombinasyonuna dayanarak, Drs. Thrane ve Smith tam da bunu yaptığını iddia ediyor.
Bu çift, simüle veriler içinde zayıf kara delik birleşmelerinin kanıtı olduğuna inandıkları bir sinyal üretebildi. Geleceğe bakıldığında, Drs Thrane ve Smith yeni yöntemlerini gerçek verilere uygulamayı umuyor ve sonuç vereceği konusunda iyimserler. Araştırmacılar, bilim adamlarının LIGO verilerinde yerçekimi dalgalarını aramasına yardımcı olmak için geçen ay Swinburne Teknoloji Üniversitesi'ne kurulan yeni OzSTAR süper bilgisayarına da erişebilecekler.
Bu bilgisayar, CalTech ve MIT'deki süper bilgisayarları içeren LIGO topluluğu tarafından kullanılan bilgisayarlardan farklıdır. OzGrav, daha geleneksel merkezi işlem birimlerine (CPU'lar) güvenmek yerine, bazı uygulamalar için yüzlerce kez daha hızlı olabilen grafik işlemci birimleri kullanıyor. OzGRav süper bilgisayar Direktörü Profesör Matthew Bailes'a göre:
“1998 yılında kurumda kurduğum ilk süper bilgisayardan 125.000 kat daha güçlü… GPU'ların gücünü kullanarak OzStar, yerçekimi dalgası astronomisinde büyük keşifler yapma potansiyeline sahip.”
Yerçekimi dalgalarının incelenmesi konusunda özellikle etkileyici olan şey, bu kadar hızlı nasıl ilerlediği. 2015'teki ilk tespitten sonra, Advanced LIGO ve Başak bilim adamları şimdi altı farklı olayı doğruladılar ve daha fazlasını tespit etmeyi bekliyorlar. Bunun da ötesinde, astrofizikçiler, onlara neden olan astronomik olgular hakkında daha fazla bilgi edinmek için yerçekimi dalgalarını kullanmanın yollarını bile buluyorlar.
Bütün bunlar enstrümantasyondaki gelişmeler ve gözlemevleri arasındaki artan işbirliği sayesinde mümkün oldu. Ek sinyaller ve arka plan gürültüsü için arşiv verilerini gözden geçirmek üzere tasarlanan daha karmaşık yöntemlerle, bu gizemli kozmik güç hakkında daha fazla şey öğrenmeye devam ediyoruz.
