Μια έρευνα 15 ετών αποκαλύπτει τα πρώτα στοιχεία ενός κοσμικού «υπόβαθρου βαρυτικών κυμάτων» που εκπέμπεται από αρχαίες μαύρες τρύπες που συγκρούονται.
Στις 29 Ιουνίου, πέντε ανεξάρτητες ομάδες αστρονόμων ραδιοφώνου δημοσίευσαν μια σειρά από έγγραφα που παρουσιάζουν στοιχεία ότι το σύμπαν είναι γεμάτο με βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται από σύγκρουση υπερμεγέθων μαύρων τρυπών.
Οι ομάδες της Βόρειας Αμερικής της Ευρώπης, της Ινδίας της Κίνας της Αυστραλίας “Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν σήμερα σηματοδοτούν την αρχή ενός νέου ταξιδιού στο Σύμπαν για να αποκαλυφθούν μερικά από τα άλυτα μυστήρια του”, δήλωσε ο Michael Keith ανακοίνωση.
Τα βαρυτικά κύματα είναι κυματισμοί στον ιστό του χωροχρόνου που ταξιδεύουν σε όλο το σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός. Αν και ο Άλμπερτ Αϊνστάιν προέβλεψε την ύπαρξή τους το 1916, χρειάστηκε σχεδόν ένας ολόκληρος αιώνας μέχρι να ανιχνευθούν οι χωροχρονικές δονήσεις στη Γη από τη συνεργασία του Παρατηρητηρίου Βαρυτικών Κυμάτων (LIGO) με συμβολόμετρο λέιζερ το 2015.
Τα βαρυτικά κύματα προκαλούν τέντωμα και συμπίεση του χώρου. Μετρώντας προσεκτικά πώς τα αντικείμενα στο διάστημα αλλάζουν τις θέσεις τους το ένα σε σχέση με το άλλο, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν τη διέλευση ενός βαρυτικού κύματος. Το LIGO παρακολούθησε πώς το μήκος των σηράγγων μήκους 4 χιλιόμετρα άλλαξε κατά λιγότερο από το ένα χιλιοστό του μεγέθους ενός πρωτονίου. Χάρη σε αυτό το κατόρθωμα της μηχανικής, οι ερευνητές του 2015 εντόπισαν βαρυτικά κύματα που παράγονται από μαύρες τρύπες που έχουν μάζα δεκάδες φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο.
Αλλά για να ανιχνευθεί το βουητό χαμηλής συχνότητας των βαρυτικών κυμάτων που παράγονται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερης μάζας από τον ήλιο απαιτείται ένας ανιχνευτής πολύ μεγαλύτερος από το μέγεθος της Γης.
Ένας ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων γαλαξιακής κλίμακας
Οι αστρονόμοι μετρούν πώς αλλάζει η απόσταση μεταξύ της Γης και των πάλσαρ στον Γαλαξία μας λόγω των βαρυτικών κυμάτων που ταξιδεύουν στον γαλαξία μας. Αυτό είναι γνωστό ως πίνακας χρονισμού πάλσαρ.
Τα πάλσαρ είναι υπολείμματα εκρήξεων σουπερνόβα: ετοιμοθάνατοι αστέρες που καταρρέουν σε εξαιρετικά μαγνητισμένα και γρήγορα περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν συνεχώς δέσμες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι ακτίνες μπορούν να σαρώσουν στο διάστημα αρκετές εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο. Όταν μερικά από αυτά δείχνουν προς τη Γη, εμφανίζονται ως εξαιρετικά τακτικοί ραδιοπαλμοί.
«Τα πάλσαρ είναι εξαιρετικά φυσικά ρολόγια», δήλωσε στη δήλωση ο David Champion
Η Βρετανίδα αστρονόμος Jocelyn Bell Burnell παρατήρησε το πρώτο πάλσαρ το 1967. Τα τελευταία 15 χρόνια, αστρονόμοι ραδιοφώνου από διάφορες ομάδες παρακολούθησαν προσεκτικά τους παλμούς από ένα σύνολο περίπου 100 ταχέως περιστρεφόμενων πάλσαρ.
«Τα πάλσαρ είναι στην πραγματικότητα πολύ αμυδρές ραδιοφωνικές πηγές, επομένως χρειαζόμαστε χιλιάδες ώρες το χρόνο στα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου για να πραγματοποιήσουμε αυτό το πείραμα», δήλωσε η Μάουρα ΜακΛάφλιν δήλωση
Αντί να ανιχνεύουν μεμονωμένα βαρυτικά κύματα που περνούν από τον Γαλαξία μας, οι πέντε διαφορετικές ομάδες μελετούν ολόκληρο το υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων χαμηλής συχνότητας που γεμίζουν το σύμπαν. Οι αργές ταλαντώσεις στις αποστάσεις μεταξύ των πάλσαρ και της Γης είναι εξαιρετικά μικροσκοπικές —της τάξης του ενός μέρους στα χίλια εκατομμύρια εκατομμύρια— και οι αστρονόμοι πρέπει να μοντελοποιήσουν προσεκτικά όλες τις πιθανές πηγές θορύβου που εμφανίζονται επίσης στις παρατηρήσεις τους, συμπεριλαμβανομένων των νεφών αερίου και σκόνη που διανύουν οι ραδιοπαλμοί, η κίνηση της Γης στο διάστημα, καθώς και η μετατόπιση των τηλεσκοπίων λόγω της κίνησης των ηπείρων στις οποίες στέκονται.
Το 15ετές κοσμικό κυνήγι αποκάλυψε επιτέλους τις πρώτες υπαινιγμούς του σήματος βαρυτικών κυμάτων που πιθανότατα δημιουργείται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. «Όταν είδα το μοτίβο βαρυτικών κυμάτων να αναδύεται, απέκτησα πεταλούδες», δήλωσε ο Stephen Taylor
Μια υπερμεγέθης προέλευση;
Αν και το σήμα δεν έχει φτάσει ακόμη στο χρυσό πρότυπο για ανίχνευση που έχει ορίσει η επιστημονική κοινότητα, οι αστρονόμοι αισθάνονται βέβαιοι ότι το αποτέλεσμά τους δίνει “επιτακτικά στοιχεία” για ένα υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων που πιθανότατα παράγεται από ζεύγη γιγάντων μαύρων τρυπών.
Οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο τους (όπως ο Τοξότης Α* του ίδιου του Γαλαξία M87* που απεικονίστηκε πρόσφατα από το τηλεσκόπιο Ορίζων Συμβάντων). Αυτά τα κοσμικά τέρατα έχουν μάζα που κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες χιλιάδες φορές τη μάζα του ήλιου έως εκπληκτικά δεκάδες δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου. Καθώς οι γαλαξίες συγκρούονται, οι γιγάντιες μαύρες τρύπες τους μπορούν να έρθουν η μία κοντά στην άλλη. Καθώς κυκλώνουν ο ένας τον άλλον σε ένα αργό αλλά αδιάκοπο κοσμικό βαλς, εκπέμπουν τα βαρυτικά κύματα χαμηλής συχνότητας που αναζητούσαν οι αστρονόμοι.
“Τώρα έχουμε επιτέλους ισχυρές αποδείξεις ότι πολλά από αυτά τα εξαιρετικά ογκώδη και στενά δυαδικά αρχεία υπάρχουν. Μόλις οι δύο μαύρες τρύπες πλησιάσουν αρκετά ώστε να είναι ορατές από συστοιχίες χρονισμού πάλσαρ, τίποτα δεν μπορεί να τις εμποδίσει να συγχωνευθούν μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια”, δήλωσε ο Luke Ο Kelley
Οι έντονες φυσικές διεργασίες που συνέβησαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη θα μπορούσαν επίσης να συμβάλουν στο υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων. Καθώς οι ομάδες συνδυάζουν τα σύνολα δεδομένων τους και συνεχίζουν τις παρατηρήσεις τους, θα διερευνήσουν λεπτομερέστερα τόσο τις ιδιότητες των γιγαντιαίων ζευγών μαύρης τρύπας όσο και ίσως ακόμη και την εξωτική φυσική στο πρώιμο σύμπαν.
«Τα συνδυασμένα μας δεδομένα θα είναι πολύ πιο ισχυρά», είπε ο Taylor. «Είμαστε ενθουσιασμένοι που ανακαλύπτουμε ποια μυστικά θα αποκαλύψουν για το Σύμπαν μας».
facebook , twitter , instagram , youtube, tik tok, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.
πηγή Αρχική εικόνα: NANOGrav
Υποστηρίξτε την προσπάθεια των συντελεστών της e-enimerosi.com Η οποία ενημερώνει για όλα τα θέματα του ελληνισμού αλλά και του κόσμου. Μια σελίδα φτιαγμένη με αγάπη από ανθρώπους οι οποίοι βρίσκονται σε διάφορα σημεία της Ευρώπης. Μιας ιστοσελίδα της διασποράς με έδρα την Γερμανία και το κρατίδιο της Βόρειας Ρηνανίας-Βεστφαλίας. Κάντε την δική σας δωρεά εδώ για να βοηθήσετε την προσπάθειά μας. Σας ευχαριστούμε θερμά!!!
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, youtube, tik tok, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.
