Gelombang Gravitasi yang Terdeteksi Para Astronom. Sekarang Mereka Ingin Melihat Samudra Kosmik

Gelombang Gravitasi yang Terdeteksi Para Astronom. Sekarang Mereka Ingin Melihat Samudra Kosmik

[ad_1]

Teleskop Green Bank di West Virginia membantu dalam pencarian latar belakang gelombang gravitasi.

Teleskop Green Bank di West Virginia membantu dalam pencarian latar belakang gelombang gravitasi.
Foto: ANDREW CABALLERO-REYNOLDS / AFP melalui Getty Images (Getty Images)

Menggunakan sinyal dari lusinan bintang mati yang berputar cepat, astrofisikawan semakin mendekati tujuan mereka untuk mendeteksi gemuruh gelombang gravitasi di alam semesta.

Saat itu keberadaan gelombang gravitasi sedang dikonfirmasi pada tahun 2016, bidang baru penelitian astrofisika dibuka. Dua lubang hitam bertabrakan, mengirimkan riak pada jalinan ruang-waktu yang terdeteksi di Bumi saat hal itu menyebabkan titik-titik pada instrumen sensitif Observatorium Gelombang Gravitasi Laser Interferometer. Sejak itu, para ilmuwan telah mengambil lebih banyak gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh smash-up besar-besaran, tetapi mereka juga telah mencari cara untuk melihat apa yang disebut latar belakang gelombang gravitasi. Untuk menggunakan metafora: Kami telah mendeteksi gelombang besar yang mengguncang kapal planet kita, dan sekarang kami ingin melihat seluruh kekacauan gelombang yang berputar di lautan kosmik.

Bulan lalu, Observatorium Nanohertz Amerika Utara untuk Gelombang Gravitasi diterbitkan kumpulan data terbarunya di The Astrophysical Journal Letters. Data — 12 setengah tahun itu — dikumpulkan dari pengamatan yang dilakukan oleh Green Bank Telescope di West Virginia dan baru-baru ini runtuh di Observatorium Arecibo di Puerto Rico. Makalah ini menjelaskan apa yang mungkin menjadi pola tanda dalam cahaya dari 45 pulsar. Ini adalah langkah untuk mengidentifikasi latar belakang gelombang gravitasi.

“Apa yang kami temukan secara khusus adalah sinyal frekuensi rendah, dan itu adalah sinyal umum di antara semua pulsar dalam array,” Joseph Simon, ahli astrofisika di University of Colorado Boulder dan penulis utama makalah baru-baru ini, mengatakan pada sebuah pers. konferensi hari ini. Simon mengatakan bahwa sinyal “adalah apa yang kami harapkan dari petunjuk pertama dari latar belakang gelombang gravitasi.”

Pulsar adalah sisa-sisa bintang mati yang padat dan berputar. Pulsar milidetik berputar sangat cepat — ratusan kali per detik — dan beberapa pulsar terpilih melakukannya dengan cukup andal sehingga memungkinkan para peneliti untuk membuat katalog perubahan menit dalam posisi relatif planet kita terhadap pulsar tersebut. Menggunakan pulsa gelombang radio dari pulsar Bima Sakti dalam sebuah array, tim tersebut secara efektif menyulap jaringan detektor seukuran galaksi untuk gelombang gravitasi frekuensi rendah, yang dihasilkan oleh orbit lubang hitam supermasif daripada tumbukannya. Latar belakang gravitasi yang dicari tim akan muncul sebagai gumaman konstan dan campur aduk dalam ruang-waktu daripada titik yang terisolasi seperti yang dideteksi oleh LIGO pada tahun 2016.

Array terdiri dari pulsar yang tersebar di seluruh Bima Sakti.

Array terdiri dari pulsar yang tersebar di seluruh Bima Sakti.
Foto: MARIANA SUAREZ / AFP melalui Getty Images (Getty Images)

Gelombang gravitasi diprediksi oleh relativitas umum. Analisis astrofisika selama beberapa dekade telah menyimpulkan bahwa gelombang seperti itu akan menyebabkan perubahan waktu cahaya pulsar mencapai Bumi. Latar belakang gelombang gravitasi akan mempengaruhi cahaya yang kita lihat dari pulsar berdasarkan lokasi masing-masing dan posisi relatif, dan pola tertentu yang berkorelasi dalam perubahan cahaya tersebut akan menunjukkan latar belakang gelombang gravitasi. Tim belum secara resmi menemukan polanya, tetapi mereka pikir mereka telah melihat awalnya.

Meskipun para astrofisikawan telah memeriksa data selama 12 tahun dari rangkaian pulsar mereka, mereka masih membutuhkan lebih banyak waktu dan lebih banyak pulsar untuk memastikan polanya. Gelombang yang didokumentasikan tim memiliki panjang gelombang yang jauh lebih panjang daripada gelombang gravitasi yang terdeteksi oleh LIGO pada tahun 2016, sehingga kemajuan penelitian dilakukan secara bertahap.

Salah satu tantangannya adalah bahwa pulsa pulsar diatur waktunya menggunakan jam atom, yang dapat kehilangan ketepatannya. Namun kesalahan jam atom dikesampingkan dalam data terbaru, menurut Scott Ransom, staf astronom di National Radio Astronomy Observatory dan salah satu penulis makalah baru-baru ini.

Tebusan menyamakan gelombang gravitasi hingga gelombang di lautan ruang-waktu, yang datang dari berbagai sumber, dekat dan jauh. Gelombang gravitasi mengganggu satu sama lain dan menabrak Bumi yang terombang-ambing di lautan itu, meregangkan dan menekan planet ini sedikit.

“Apa yang dapat kami simpulkan dari itu adalah seperti apakah Anda dapat melihat lautan tenang atau kasar,” kata Ransom melalui panggilan telepon. “Kami bisa mendapatkan banyak informasi tentang sejarah lengkap alam semesta dan bagaimana galaksi bergabung dan berinteraksi hanya dengan melihat sinyal latar belakang ini.”

Baik Simon dan Ransom berduka atas hilangnya piringan radio Arecibo Observatory, yang mana runtuh pada bulan Desember setelah dua kegagalan kabel. Tim peneliti sedang menggambar data dari observatorium hingga kabel pertama putus, dan makalah terbaru hanya memasukkan data hingga 2017. Dataset mereka saat ini akan memberikan semacam kehidupan setelah kematian Arecibo, karena akan berkontribusi untuk pencarian latar belakang gelombang gravitasi. untuk tahun-tahun mendatang.

Toto SGP situs pengeluaran singapore terbaik