Natuklasan ng mga siyentipiko ang Isa pang Round ng Gravitational Waves

Ang mundo ay masindak kapag ang mga siyentipiko sa Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) inihayag noong Pebrero sa wakas sila nakita ng gravitational waves, paglutas ng isang siglo-lumang pagsisiyasat na nagsimula sa Albert Einstein.

Well, hawakan ang iyong butts - ang LIGO superstars ay nagawa na ulit. Mere mga buwan pagkatapos nilang gawin ang mga sukat ng unang signal ng gravitational wave, ang mga instrumento ng LIGO ay nakapagturo ng mga alon ng gravitational sa pangalawang pagkakataon - muli ang resulta ng isang pares ng mga black hole na nag-crash sa isa't isa - sa nakaraang Pasko. Ang mga natuklasan ay na-publish sa pinakabagong isyu ng Physical Review Setters.

Sa isang press conference na gaganapin ng American Astronomical Society sa San Diego ngayon, si Gabriela González, tagapagsalita ng LIGO scientific collaboration (LSC), ay excitedly pinuri ang kakayahan ng mga detectors ng LIGO - na hindi pa tumatakbo sa buong kapasidad - upang kunin ang mga naturang mahina signal. "Sa kabila ng mga napakaliit na ito, natuklasan ng mga instrumentong LIGO na ito sa Lupa ang mga gravitational wave na ito," sabi niya. "Sa pamamagitan nito, maaari naming sabihin sa iyo ngayon, ang panahon ng gravitational wave astronomy ay nagsimula na lang."

Ang iba pang mga LIGO na siyentipiko ay nagpahayag ng tuwa ni Gonzàlez - at sorpresa - nang nakita ang isa pang pares ng binary black holes sa loob ng isang taon.

"Hindi ko kailanman nahulaan na magiging masuwerte kami na magkaroon, hindi lamang isa, kundi dalawang tiyak na binary black-hole detections sa loob ng unang ilang buwan ng mga obserbasyon," sabi ni Chad Hanna, isang astrophysicist sa Penn State University na kaakibat ng LIGO, sa isang release ng balita ng PSU.

Ang mga alon ng gravitational ay madalas na tinutukoy bilang mga ripples sa spacetime na dulot ng pagkakaroon ng masa. Hindi nila kinakailangan gawin anuman, ngunit sila ay isang mahalagang tagapagpahiwatig na ang grabidad, na rin, umiiral. Ang mga alon ng gravitational ay may mahalagang impormasyon tungkol sa likas na katangian ng gravity, kung bakit at kung paano ang mas malaking masa ay nagpapataw ng mga epekto ng gravitational sa mas maliit na masa, at higit pa.

Ang Disyembre signal ay ang resulta ng isang pares ng mga itim na butas labing-apat at walong beses ang masa ng araw, ayon sa pagkakabanggit, nagbabanggaan sa isa-isa upang bumuo ng isang solong napakalaking itim na butas tungkol sa 21 beses ang masa ng araw lahat ng ito nangyayari 1.4 bilyon Taong nakalipas. Ito ay isang mas maliliit na kaganapan kaysa sa unang black hole merger na napagmasdan noong Setyembre - na binubuo ng isang pares ng mga black hole 29 at 36 beses na mas malaki kaysa sa araw, ayon sa pagkakabanggit, at nagpapalabas ng mas maraming enerhiya kaysa sa lahat ng mga bituin ng uniberso na magkasama - ngunit hindi iyon isang negatibo sa lahat.

Sa katunayan, ang pagmamasid ng mga alon ng gravitational na ginawa ng isang weaker celestial kaganapan ay isang medyo nakapagpapatibay na pag-unlad. Kung ang mga siyentipiko ay umaasa na pag-aralan ang gravitational waves nang mas malalim, nais nilang gumawa ng maraming measurements hangga't maaari, mula sa lahat ng mga uri ng cosmic phenomena. Para sa mga instrumento ng LIGO na kunin ang isang bagay na mas malaki ay isang napakalakas na hakbang.

Napakahalaga na ang mga itim na butas na ito ay higit na mas malaki kaysa sa mga naobserbahan sa unang pagtuklas, sabi ni González sa isang pahayag ng balita na inilabas ng MIT. "Dahil sa kanilang mas magaan na masa kumpara sa unang pagtuklas, sila ay gumugol ng mas maraming oras - isang segundo - sa sensitibong banda ng mga detector. Ito ay isang maagang pagsisimula sa pagmamapa sa mga populasyon ng mga black hole sa ating uniberso."

Sa komperensiya ng AAS, si David Reitze, ang Executive Director ng proyekto LIGO, ay nakumpirma na ang mga plano upang madagdagan ang sensitivity ng mga detector sa pamamagitan ng 15 hanggang 25 porsiyento bago ang susunod na pagtakbo sa pagbagsak na ito. "Ang hinaharap ay puno ng binary black mergers merger para sa LIGO," sabi niya. "Makakakita kami ng higit pa sa mga ito." Binanggit din niya ang paghahanap ng LIGO para sa mga kaganapan maliban sa mga merger ng binary black hole; ang banggaan ng mga binary neutron stars, sinabi niya, ay maaari ding madaling makita.

Ang mga resulta ay nagpapahiwatig din ng black hole mergers ay mas karaniwan kaysa sa mga siyentipiko sa simula ay naniwala.

Ang mga gravitational wave ay ultra mahirap sukatin dahil sa kung gaano sila mahina. Sinusukat ng mga siyentipiko ang mga gravitational wave sa pamamagitan ng instrumento na kilala bilang isang interferometer, na mahalagang gumagawa ng dalubhasang laser na tumatakbo sa napakalaking distansya na sapat na sensitibo upang makita ang pagkakaroon ng mga signal na ito sa pamamagitan ng paglipat.

Ang LIGO ay gumagamit ng dalawang magkakaibang interferometers (isa sa Livingston, Louisiana, at isa sa Hanford, Washington) bilang isang paraan upang parehong sukatin ang mga alon at patunayan na ang signal ay isang gravitational wave at hindi lamang isang pagkaligaw na sanhi ng lokal na geological movement o iba pang mga kadahilanan.

Kahit na ang LIGO ay nagpapatakbo mula pa noong 2002, ang dahilan kung bakit kami ay nagsisimula upang makahanap ng gravitational waves ay salamat sa isang pangunahing pag-upgrade ng parehong interferometers (kasama ang Virgo interferometer na nakabase sa Italya) noong nakaraang taon. Sa katunayan, ang mga unang signal ay natagpuan lamang araw pagkatapos ng mga pag-upgrade ay kumpleto. Hindi na kailangang sabihin, ang mga pagsasaayos ay palaging labis na inaasahan.

Naglalarawan ng mga proyekto sa hinaharap ng LIGO, tinalakay ni Reitze ang mga plano na bumuo ng isa pang detektor sa India. "Sana, magkakaroon kami ng limang mga detektor na papasok sa susunod na dekada," ang sabi niya, na tumutukoy din sa Hanford at Livingston detectors, Virgo ng Italya, at KAGRA, na kasalukuyang itinatayo sa Japan; ito ay umaasa na ang pagkakaroon ng higit pang mga detector ay magpapahintulot sa mga mananaliksik na hindi lamang walisin ang isang mas malaking swath ng langit para sa gravitational alon kaganapan ngunit din mas mahusay hanapin sa kanila, sa isang proseso na katulad ng triangulation.

Ang mga bagong natuklasan ay hindi lamang isang karagdagang dataset sa kasalukuyang lumalawak na catalog ng gravitational wave data. Inaasahan ng mga siyentipiko na gamitin ang mga bilang bilang bahagi ng pagsisikap upang bumuo ng mga hula tungkol sa kung anong mga uri ng mga kaganapan ang makakapagdulot ng masusukat na alon ng gravitational, kung saan naganap ang mga pangyayari, at kung kailan inaasahan ang mga gravitational wave na maabot ang Earth.

"Tiyak na nakikita natin ang mas maraming mga black hole, sana binary neutrons, at kung kami ay mapalad, isang supernova," sabi ni Reitze sa kumperensya ng AAS. "Gravitational wave astronomy ay tunay. Nandito kami."