_ Împingerea granița undelor gravitaționale cu frecvență ultrajoasă

O echipă de fizicieni a dezvoltat o metodă pentru a detecta undele gravitaționale cu frecvențe atât de joase încât ar putea dezvălui secretele din spatele fazelor incipiente ale fuziunilor dintre găurile negre supermasive, cele mai grele obiecte din universul.

Metoda poate detecta undele gravitaționale care oscilează doar o dată la o mie de ani, de 100 de ori mai încet decât orice unde gravitaționale măsurate anterior.

„Acestea sunt undele care ajung la noi din cele mai îndepărtate. colțuri ale universului, capabile să afecteze modul în care se deplasează lumina”, a spus JEFF DROR, Ph.D., profesor asistent de fizică la Universitatea din Florida și coautor al noului studiu. „Studiul acestor unde din universul timpuriu ne va ajuta să construim o imagine completă a istoriei noastre cosmice, analogă cu descoperirile anterioare ale fundalului cosmic cu microunde.”

Dror și co-autorul său, Universitatea din California, Santa. Cercetătorul postdoctoral de la Cruz, William DeRocco, și-a publicat concluziile în Physical Review Letters.

Undele gravitaționale sunt asemănătoare cu ondulațiile din spațiu. La fel ca undele sonore sau valurile de pe ocean, undele gravitaționale variază atât ca frecvență, cât și ca amplitudine, informații care oferă informații despre originea și vârsta lor. Undele gravitaționale care ajung la noi pot oscila la frecvențe extrem de joase, mult mai mici decât cele ale undelor sonore detectabile de urechea umană. Unele dintre cele mai joase frecvențe detectate în trecut au fost de până la un nanohertz.

„Pentru referință”, a explicat Dror, „frecvența undelor sonore create de un vuiet de aligator este de aproximativ 100 de miliarde de ori mai mare decât aceasta. frecvență – acestea sunt unde foarte joase.”

Noua lor metodă de detectare se bazează pe analiza pulsarilor și a stelelor neutronice care emit unde radio la intervale foarte regulate. Dror a emis ipoteza că căutarea unei încetiniri treptate a sosirilor acestor impulsuri ar putea dezvălui noi unde gravitaționale.

Prin studierea datelor pulsarilor existente, Dror a reușit să caute unde gravitaționale cu frecvențe mai mici decât oricând înainte, crescând „interval de auz” la frecvențe de până la 10 picoherți, de 100 de ori mai mici decât eforturile anterioare care au detectat unde la nivel de nanoherți.

Deși undele gravitaționale cu frecvențe în jurul unui nanoherți au fost detectate înainte, nu se cunosc prea multe despre acestea. originea lor. Există două teorii. Ideea principală este că aceste valuri sunt rezultatul unei fuziuni între două găuri negre supermasive, care, dacă ar fi adevărată, ar oferi cercetătorilor o nouă modalitate de a studia comportamentul acestor obiecte gigantice care se află în inima fiecărei galaxii.

Cealaltă teorie principală este că aceste unde au fost create de un fel de eveniment cataclismic la începutul istoriei universului. Studiind undele gravitaționale la frecvențe și mai mici, aceștia pot fi capabili să diferențieze aceste posibilități.

„Privind în viitor, următorul pas este să analizăm seturi de date mai noi”, a spus Dror. „Seturile de date pe care le-am folosit au fost în principal din 2014 și 2015 și de atunci au fost efectuate un număr mare de observații cu pulsari.”

Dror intenționează, de asemenea, să execute simulări pe date simulate folosind supercomputerul UF HiPerGator pentru a dezvălui cosmice. istoria mai departe. Supercomputerul poate rula eficient simulări mari și complexe, reducând semnificativ timpul necesar analizei datelor.

(Fluierul)