W ciągu najbliższych dwóch lat uczeni będą być może w stanie zarejestrować pierwsze sygnały pochodzące od fal grawitacyjnych. Przewidziane przez ogólną teorię względności Einsteina fale grawitacyjne dostarczą nowych informacji na temat tajemnic Wszechświata.

Dr Wai-Mo Suen, profesor fizyki z Washington University w St. Louis, wraz z uczonymi z całego świata opracowuje szablony, które pozwolą zrozumieć informacje niesione przez fale. Fizycy będą w stanie ustalić z jakiego źródła one pochodzą. Mogą nimi być na przykład zapadające się gwiazdy neutronowe lub zderzające się czarne dziury.

Ilekroć rozszerzaliśmy nasze możliwości detekcji o fale elektromagnetyczne o różnej długości, tylekroć odkrywaliśmy zupełnie inny Wszechświat” – powiedział Suen. “Teraz będziemy mogli skorzystać z zupełnie innego rodzaju fal. To tak jakbyśmy poznawali świat jedynie wzrokiem i słuchem, a teraz mieli otrzymać zupełnie nowy zmysł“.

Fale grawitacyjene dostarczą informacji, których zdobycie w inny sposób jest trudne bądź niemożliwe. Nasza obecna wiedza o Kosmosie opiera się na głównie obserwacjach promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez elektrony, atomy lub molekuły i zwykle łatwo aborbowanego i rozpraszanego. Fale grawitacyjne emitowane są przez odpowiednie ruchy materii, podróżują prawie niezakłócone poprzez czas i przestrzeń i niosą informacje o miejscach, w których zostały wytworzone i w których pola grawitacyjne mają ogromne natężenia.

W marcu po raz pierwszy uruchomiono znajdujące się w Livingston w Luizjanie urządzenie nazwane Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (Interferometr Laserowy do Obserwacji Fal Grawitacyjnych, LIGO). Wraz z urządzeniami europejskimi (VIRGO i GEO600) powinien on w ciągu najbliższych kilku lat stać się nowym oknem na świat.

Suen i jego współpracownicy używają superkomputerów w National Center for Supercomputing Applications na Uniwersytecie Illinois do numerycznej symulacji równań Eisteina zapisanych dla gwiazdy neutronowej zapadającej się do czarnej dziury. Dzięki tym symulacjom dowiadują się jak powinna wyglądać powstająca fala grawitacyjna. Wysymulowany wygląd fali może być porównany z tym, który zarejestruje interferometr.

Po zaobserwowaniu sygnału chcemy dowiedzieć się jakie było jego źródło” – wyjaśnił Suen. “Aby to wyznaczyć wykonujemy obliczenia dla odpowiedniego układu, na przykład pewnej konfiguracji zapadającej się gwiazdy neutronowej, a następnie porównujemy nasz wynik z obserwacjami. Jeśli oba obrazki nie zgadzają się ze sobą, zmieniamy nieco konfigurację gwiazdy neutronowej i powtarzamy symulacje tak długo, aż uzyskamy zgodność z zaobserwowanym sygnałem“.

Pomyślcie o tym: Fale grawitacyjne docierają do nas niezmienione z krańców Wszechświata, z początków czasu” – mówi Suen. “Niosą zupełnie inną informację niż fale elektromagnetyczne. Być może najbardziej ekscytujące jest to, że możemy nie wiedzieć co zaobserwujemy. Oczekujemy czarnych dziur. Ale kto wie co jeszcze możemy znaleźć?“.

Autor

Michał Matraszek

Komentarze

  1. Mariusz    

    Fale grawitacyjne — No, proszę dopiero co starliśmy się zaobserwować fale grwitacyjne aby udowodnić ich istnienie, a już budujemy obserwatoria, ciekawe kiedy będziemy potrafili obserwować widmo tych fal. Przyznam że robi się ekscytująco!

    1. Marcin    

      A ciekawe kiedy… — …nauczymy się generować takie fale. To będzie rewolucja w komunikacji, i nie tylko.

      Pozdrawiam, Marcin

  2. Przemek    

    Fale Grawitacyjne — Marcin! hmm no cóż napewno to odkrycie zmieni nasze zycie na Ziemi 🙂

Komentarze są zablokowane.