A csillagászok a Pulsars gobjait szkennelik a gravitációs hullámok vadászatához

Amikor a tudósok végül néhány héttel ezelőtt észrevették a gravitációs hullámokat, ez 14 évet ért el a készítés során, olyan eszközöket használva, amelyek olyan apró jeleket találtak, mint a proton átmérője. És ha a jövőben továbbra is szeretnénk tanulmányozni a gravitációs hullámokat, egyszerűbb módot kell találnunk arra, hogy keressük őket, ami nem igényel 4 km-es korszerű eszközt.

Egy új tanulmány az észak-amerikai Nanohertz Gravitációs Hullámok Megfigyelőközpontjában (NANOGrav azt sugallja, hogy képesek vagyunk felismerni ezeket a hullámokat rádiós távcsövekkel - tudod, hogy milyen típusú hagyományos berendezéseket használunk egy tonna az asztrofizikai kutatás már.

A módszer kulcsa? A pulzar.

A kifejezés rövidítés a pulzáló rádiócsillag számára - egy erősen mágnesezett neutroncsillagos magmaradvány (szupernóva utáni), amely az elektromágneses sugárzás erős sugárzását forgatja és tüzel. A NANOGrav tudósai úgy vélik, hogy ha nagyobb mennyiségű pulzárt figyelhetünk meg az égen, érzékelhetjük az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokat.

Ez hogyan működik. A tudósok azt javasolják, hogy érzékelhessék az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokat, amelyek a szupermassív fekete lyukakból származnak, amelyek fokozatos ütközés során keringenek egymástól. Az ilyen fekete lyukak a körülötte levő térelem-szövetet halvány rezgésekkel befolyásolják, mint a vízben. Amikor ezek a rezgések áthaladnak a Földön - ami néhány hónaptól egy évig tart - mindannyian enyhén mozognak az univerzum pulzusaihoz képest.

Az egyetlen reményünk, hogy a Föld feletti gravitációs hullámokat megtaláljuk a földi műszereink (vagy akár az űrlap alapú eszközök, mint például az eLISA) számára, hogy ezeket a apró jeleket felvegyék, és hosszabb ideig folyamatosan mérjék őket.

A köd pulzárja az egyik kevéssé ismert, az ember számára ismert pulzár, és egy szupernóva fiatal maradványa. pic.twitter.com/NxIijykd8N

- Millennium Astronomy (@astromillennium) 2016. február 16.

Tehát a NANOGrav pulzusokat akar használni ezeknek az alacsony frekvenciájú gravitációs jeleknek. A Pulsars - kifejezetten milliszekundumos pulzusok - rádióhullámokat bocsátanak ki, amelyek némelyike ​​földelésre képes, és egyszerű rádiós távcsővel mérhető.

Amint kiderül, ezek a pulzárok a gravitációs hullámok hatására a szupermasszív fekete lyukakkal vannak kitéve. Ez viszont befolyásolja a pulzusok által kibocsátott rádióhullámokat. Tehát a rádióhullámok eltolódásának mérése transzitív módja a gravitációs hullámok felismerésének.

Az új tanulmány asztrofizikusai azt mondják, hogy nem csak egy vagy néhány pulzárra támaszkodhatunk az ilyen gravitációs hullámok követésére. Meg kell néznünk egy egész pulzárhálót. Tehát a NANOGrav úgy döntött, hogy ezekből a csecsemőkből 54-et figyel.

Ez az új módszer az ultra-drága, ultraérzékeny berendezések szükségességét szolgálja a költséghatékonyabb eszközök mellett, hogy alapvetően ugyanezt a kutatást végezzék.

Most itt van a rossz hír: eddig a kutatóknak semmi szerencséjük sem volt a gravitációs hullámokból eredő jelek észlelése. Több pulzárt kell hozzáadniuk az internethez.

Mégis, nem adják fel a reményt.

„A gravitációs hullámok állandóan mosnak a Földön” - nyilatkozta a sajtóközleményben Stephen Taylor, a NASA Jet Propulsion Laboratory-ban levő papír és post-doc vezetője. „Tekintettel a NANOGrav és más nemzetközi csapatok által megfigyelt pulzárok számára, a következő évtizedben egyértelmű és meggyőző bizonyítékokat várunk az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokról.”