For anden gang i år - og anden gang i historien - bekræftede forskere påvisningen af krusninger i stoffet i rumtid kaldet tyngdekraftsbølger.
Relateret indhold
- Forskere hører to endnu flere gamle sorte huller kolliderer
- Fem ting at vide om gravitationsbølger
Siden Albert Einstein forudsagde disse undvigende begivenheder for over et århundrede siden i sin generelle relativitetsteori, har fysikere undersøgt himlen i håb om at fange de bølger, han beskrev. Med denne anden opdagelse har forskere ikke kun bekræftet deres evne til at detektere tyngdekraftsbølger, men illustreret, at disse rumtids-krusninger måske ikke er så sjældne, som de engang troede.
Fysikere ved Advanced Laser Interferometer Gravitational Waves Observatory (LIGO) lavede historie i februar i år, da de annoncerede de første bekræftede gravitationsbølger. Men bare et par måneder tidligere, den 26. december 2015, loggede LIGO-instrumenteringen en anden rumtid-krusning.
”Vi gjorde det igen, ” fortæller LIGO-forsker Salvatore Vitale Jennifer Chu til MIT News . ”Den første begivenhed var så smuk, at vi næsten ikke kunne tro den.” Med bekræftelsen af den anden krusning håber forskere i stigende grad på, at disse begivenheder kunne give en ny måde at studere kosmos mysterier på.
Den svage, men særprægede “kvitring”, der kendetegner en tyngdekraftbølge, produceres, når to supermassive genstande kolliderer. Mens rumtiden er stiv, kan uhyre tunge genstande som sorte huller fordreje det, rapporterer Geoff Brumfiel for NPR . Når det sker, ændres afstandene mellem genstande faktisk, når krusningerne går forbi - omtrent som effekten af at smide en sten i en dam.
”Det vil blive længere og kortere og længere og kortere, uden at vi gør noget, uden at vi føler noget, ” siger Gabriela González, lederen af LIGOs videnskabelige samarbejde til Brumfiel.
For at opdage bølgerne har forskere udviklet en måde at føle disse utroligt små skift på. Som Liz Kruesi rapporterede for Smithsonian.com i februar.
Inde i hvert L-formet LIGO-observatorium sidder en laser på mødestedet for to vinkelrette rør. Laseren passerer gennem et instrument, der opdeler lyset, så to stråler bevæger sig cirka 2, 5 mil ned i hvert rør. Spejle i enderne af rørene reflekterer lyset tilbage mod dens kilde, hvor en detektor venter.
Typisk lander intet lys på detektoren. Men når en gravitationsbølge passerer, skal den imidlertid strække sig og klæbe pladstid i et forudsigeligt mønster og effektivt ændre rørlængderne med en lille mængde - i størrelsesordenen en tusindedel af diameteren til en proton. Derefter vil noget lys lande på detektoren.
Når forskere opdager ændringerne, kan de spore oprindelsen tilbage i rummet for at bestemme årsagen. De sidste bølger udsprang af kollisionen med to gigantiske sorte huller omkring 1, 4 milliarder lysår væk, rapporterer Maddie Stone for Gizmodo .
”Objekterne er omtrent lige så langt væk, men fordi de er lettere, er det et meget svagere signal, ” fortæller MIT-forsker og LIGO-leder David Shoemaker til Stone. ”Vi var nødt til at være mere omhyggelige med at se efter fly, tænde strejker, seismiske lyde, folk droppede hammere - alle de ting, der kunne gå galt.”
Nu, hvor disse mulige interferenser er blevet fjernet, er forskerne overbeviste om, at denne anden kvit virkelig er en tyngdekraftsbølge.
"Dette er som om Galileo vendte sit teleskop mod himlen for 400 år siden, " fortæller David Reitze, LIGOs administrerende direktør, til Brumfiel. "Vi ser nu på universet på en helt ny måde, og vi lærer nye ting, som vi ikke kan lære nogen anden måde."
