Yıldırım iki kez - belki üç kez - ve Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi'nden veya LIGO'dan bilim adamları, bunun Evrenimizi anlamanın yeni bir çağının sadece başlangıcı olduğunu umuyoruz. Bu “yıldırım”, bir çift karadelik çarpışması gibi devasa olayların ürettiği zor, tespit edilmesi zor yerçekimi dalgaları şeklinde geldi. Böyle bir olaydan salınan enerji, bir havuzdaki dalgalanmalar gibi, uzay ve zamanın dokusunu bozar. Bugünkü duyuru, bu yılın Şubat ayında açıklanan tarihi ilk tespitin ardından, LIGO tarafından tespit edilen ikinci yerçekimi dalga dalgaları kümesidir.
Louisiana Eyalet Üniversitesi'nden Gabriela Gonzalez, yeni tespitin duyurulması için düzenlenen basın toplantısında “Bu çarpışma 1,5 milyar yıl önce oldu” diyerek, yerçekimi dalgası astronomi çağının başladığını söyleyebiliriz. ”
LIGO’nun kara deliklerin birleşmesinden ilk yerçekimi dalgaları tespiti 14 Eylül 2015 tarihinde gerçekleşti ve Albert Einstein’ın 1915 genel görelilik teorisinin büyük bir tahminini doğruladı. İkinci tespit 25 Aralık 2015'te gerçekleşti ve her iki ikiz LIGO dedektörü tarafından kaydedildi.
Şiddetli kara delik birleşmesi tarafından serbest bırakılan yerçekimi dalgalarının ilk tespiti sadece saniyenin beşte biri kadar süren küçük bir “cıvıltı” iken, bu ikinci tespit daha çok bir saniye boyunca görülebilen bir “çember” idi veri. Bu videoyu dinleyin:
“Bugün yerçekimi müziği diyoruz,” dedi González, bugünkü basın toplantısında videoyu oynatırken.
Yerçekimi dalgaları ses dalgaları olmasa da, araştırmacılar yerçekimi dalgasının salınımını ve frekansını aynı frekansta bir ses dalgasına dönüştürdüler. İki olay neden bu kadar farklıydı?
Verilerden araştırmacılar, Güneş'in kütlesinin 14 ve 8 katı olan iki kara deliğin birleşmesinin son anlarında ikinci kütleçekim dalgaları setinin üretildiği ve çarpışmaların tek, daha büyük bir dönen kara delik ürettiği sonucuna vardı. Güneş'in kütlesinin 21 katı. Buna karşılık, Eylül 2015'te tespit edilen kara delikler, Güneş kütlesinin 36 ve 29 katı idi ve 62 güneş kütlesinin kara deliğine birleşti.
Bilim adamları, düşük kütleli kara deliklerden gelen yüksek frekanslı yerçekimi dalgalarının LIGO dedektörlerinin hassasiyeti “tatlı noktasına” çarptığını söyledi.
Gonzalez, “Bu kara deliklerin ilk tespitte gözlenenden çok daha az masif olması çok önemli” dedi. “İlk algılamaya kıyasla daha hafif kütleleri nedeniyle dedektörlerin hassas bandında daha fazla zaman - yaklaşık bir saniye) geçirdiler. Evrenimizdeki kara deliklerin popülasyonlarını haritalamak umut verici bir başlangıç. ”
LIGO, bilim adamlarının evreni ışık yerine yerçekimi kullanarak yeni bir şekilde incelemesine izin verir. LIGO, Livingston, Louisiana ve Hanford, Washington'da birbirinden 3000 km uzaklıktaki iki yerde birbirinden 4 kilometre, yaklaşık 2,5 mil ayrılan aynaların konumunu hassas bir şekilde ölçmek için lazerler kullanıyor. Dolayısıyla, LIGO kara delik çarpışma olayını doğrudan algılamaz, uzayın kendisinin gerilmesini ve sıkıştırılmasını algılar. Şu ana kadar yapılan tespitler LIGO’nun alanın bozulmasını bin milyar milyarda 1 parça hassasiyetle ölçebilmesinin sonucudur. GW151226 olarak adlandırılan en son olaydan gelen sinyal, tam anlamıyla Jello gibi uzaya sallanan madde enerjiye dönüştürülerek üretildi.
Roma Üniversitesi'nden bir fizikçi olan LIGO ekip üyesi Fulvio Ricci La Sapienzaa, Ekim ayında bir etkinliğin üçüncü bir “aday” tespitinin olduğunu söyledi ve Ricci'nin “tetikleyici” demeyi tercih ettiğini söyledi, ancak çok daha az önemli ve sinyal olarak resmen bir algılama olarak sayılacak kadar büyük değil.
Ancak yine de, ekip, teyit edilen iki tespitin, kara deliklerin Evren'de daha önce inanıldığından çok daha yaygın olduğunu ve sıklıkla çiftler halinde olabileceğini belirtti.
Caltech'teki LIGO Laboratuvarı müdür yardımcısı Albert Lazzarini, “İkinci keşif“ LIGO'daki Gözlemevi için “O” kelimesini gerçekten ortaya koydu ”dedi. “İlk gözlem koşumuzun dört ayında iki güçlü olayın tespit edilmesiyle, gelecekte yerçekimi dalgalarını ne sıklıkla duyabileceğimize dair tahminler yapmaya başlayabiliriz. LIGO bize evrenimizdeki en karanlık ama en enerjik olayları gözlemlemenin yeni bir yolunu sunuyor. ”
LIGO artık iyileştirmeler için çevrimdışı. Bir sonraki veri alma çalışması bu sonbaharda başlayacak ve dedektör hassasiyetindeki gelişmeler, LIGO'nun ilk çalışmaya kıyasla evrenin hacminin 1.5 ila iki katına kadar daha fazla erişmesine izin verebilir. İkiz LIGO dedektörlerine benzer bir tasarıma sahip İtalya'nın Pisa yakınında bulunan üçüncü bir alan olan Başak dedektörünün, LIGO’nun yaklaşan gözlem çalışmasının ikinci yarısında çevrimiçi olması bekleniyor. Başak, gelen yerçekimi dalga sinyallerinin varış zamanındaki milisaniye ölçekli farklılıkları karşılaştırarak fizikçilerin her yeni olayın kaynağını bulma yeteneğini geliştirecektir.
Bu arada, Zooniverse aracılığıyla Gravity Spy vatandaş bilim projesinde LIGO ekibine yardımcı olabilirsiniz.
Daha fazla okuma için kaynaklar:
Basın yayınları:
Maryland Üniversitesi
kuzeybatı Üniversitesi
Batı Virginia Üniversitesi
Pensilvanya Devlet Üniversitesi
Fiziksel İnceleme Mektupları: GW151226: 22 Güneş Kütleli İkili Kara Delik Birleşmesinden Yerçekimi Dalgalarının Gözlenmesi
LIGO gerçekler sayfası, Caltech
Yerçekimi dalgalarına, kaynaklarına ve tespitlerine mükemmel bir genel bakış için Markus Possel’in Şubat ayında UT'de sunduğumuz mükemmel makale serilerine göz atın:
