Popeth Angen i Chi Wybod am Tonnau disgyrchiant

Everything You Need to Know about Gravitational Waves

Yng nghanol sibrydion y bydd arsyllfa Unol Daleithiau cyhoeddi ar ddydd Iau eu bod wedi canfod tystiolaeth o donnau disgyrchol, dyma y wybodaeth allweddol


Powered by Guardian.co.ukMae'r erthygl hon yn dwyn y teitl “Gwyliwch spacetime hwn: darganfod tonnau disgyrchol a ddisgwylir” ei ysgrifennu gan Ian Sampl golygydd Gwyddoniaeth, ar gyfer The Guardian ar ddydd Mawrth 9 Chwefror 2016 15.59 UTC

Mae disgwyl i chwilio degawdau-hir ar gyfer tonnau disgyrchol i ben yn fuddugoliaeth yr wythnos hon pan mae gwyddonwyr yn datgan eu bod wedi darganfod crychdonnau yn y ffabrig spacetime, o bosibl a grëwyd gan y gwrthdrawiad o ddau tyllau duon anferth teithio ar yn agos at y cyflymder golau.

ragwelir yn gyntaf gan Einstein, a gynhyrchir gan y digwyddiadau mwyaf cataclysmic yn y cosmos, tonnau disgyrchol ymestyn a gofod gwasgu a phob ynddo fel y maent yn gwasgaru ar draws y bydysawd. Mae eu darganfod, os caiff ei gadarnhau, yn sicr i ennill gwobr Nobel.

Mae gwyddonwyr wedi hela am arwyddion y tonnau ers degawdau, ond hyd yn hyn, eu hymdrechion wedi cael eu rhwystro gan signalau ac offerynnau ffug nad oedd yn ddigon sensitif i ganfod y tonnau erbyn iddynt gyrraedd y Ddaear.

Disgwylir y newid ar ddydd Iau, pan ffisegwyr yn yr Unol Daleithiau yn datgelu eu data diweddaraf o arbrawf a elwir yn LIGO, neu Arsyllfa Laser Uwch Ymyriadur disgyrchiant-Wave. Mae'r tîm wedi synwyryddion yn Washington a Louisiana all weld pasio tonnau disgyrchol drwy'r newidiadau minuscule o hyd maent yn ei gynhyrchu mewn dau pibellau 4km o hyd.

Mewn cynhadledd i'r wasg yn Washington, Rhagwelir gwyddonwyr LIGO yn i ddatgelu glir, diamwys signal tonnau disgyrchol. Efallai ei fod wedi dod o ddwy tyllau duon enfawr, un 29 gwaith yn fwy enfawr na'r haul, y llall 36 gwaith yn fwy enfawr, cynyddol o amgylch ei gilydd ac yn olaf chwilfriwio at ei gilydd i ffurfio twll du newydd 62 gwaith màs yr haul. Ar gyfer ei holl Heft, efallai y bydd y corff newydd yn ddim mwy na 200 milltir o led.

Mae màs goll – sy'n cyfateb i hynny o dri haul, neu chwech triliwn triliwn cilodunnell – ei droi'n ynni a rhyddhau wrth i'r tonnau disgyrchol Credir LIGO ei fod wedi canfod.

"Mae pobl yn gyffrous iawn. Y si yw ei fod yn arwydd mawr whopping, mewn geiriau eraill, mae'n ddiamwys, ac mae hynny'n wych,"Meddai Pedro Ferreira, athro astroffiseg ym Mhrifysgol Rhydychen, ac awdur y 2014 llyfr, Mae'r Theori Perffaith: ganrif o ysgolheigion a'r frwydr dros perthnasedd cyffredinol.

Pan gyhoeddwyd Einstein ei ddamcaniaeth perthnasedd cyffredinol yn 1915, roedd newid am byth sut mae gwyddonwyr weld y bydysawd. Dangosodd y ddamcaniaeth bod màs yn gwneud gromlin spacetime, effaith sydd â nifer fawr o oblygiadau. un, Bydd y golau o sêr pell plygu o gwmpas yr haul, Cadarnhawyd gan Arthur Eddington yn ystod y diffyg ar yr haul o 1919.

Byddai canfod tonnau disgyrchol ticiwch oddi ar y rhagfynegiad mawr olaf o perthnasedd cyffredinol. Byddai'n dangos bod y hafaliadau a luniwyd gan Einstein, a wrthododd gredu yn tyllau duon ei hun, yn dal yn wir yn yr hyn rhengoedd fel y deyrnas fwyaf eithafol o ffiseg.

Ond mae mwy at ddarganfod tonnau disgyrchol na dim ond yn profi eu bod yn bodoli. Os bydd y signal LIGO mor gryf ag y sibrydion yn awgrymu, Gallai offer newydd yn cael eu hadeiladu i ganfod tonnau disgyrchiant rhag gwrthdaro tyllau duon a digwyddiadau hynod egnïol eraill ledled y bydysawd.

"Byddai'n debyg i gael telesgop sy'n, yn lle edrych ar wrthrychau yn y sbectrwm electromagnetig, yn edrych arnynt gyda thonnau disgyrchol,"Meddai Ferreira. "Roedden ni'n gallu gweld pethau mewn ffordd hollol wahanol. Byddai'n cael ei aneglur iawn gweledigaeth – Nid yw tonnau disgyrchol yn dda ar wrthrychau pinbwyntio – ond byddent yn ein helpu i ddeall beth sy'n digwydd pan tyllau duon HS perthyn i un arall. "

"Y ffaith yw pryd bynnag y byddwn wedi edrych ar y bydysawd mewn ffyrdd newydd, gyda phelydrau-x, gyda thonnau radio, rydym wedi darganfod pethau anhygoel, exotica. Felly, mae hyn yn mynd i agor ffenestr newydd, ac yn sicr byddwn yn darganfod pethau rhyfedd,"ychwanegodd.

sibrydion bod y tîm LIGO wedi canfod tonnau disgyrchol wedi bod yn cylchredeg yn y gymuned astroffiseg am fisoedd. Ond mae llawer o ymchwilwyr yn amheus ac efallai ofni'r sïon wedi cael eu sbarduno gan signalau synthetig sy'n cael eu hychwanegu at y data i brofi gweithdrefnau dadansoddol y tîm.

"Ar ôl yr holl sibrydion dros yr ychydig fisoedd diwethaf yn sicr yn disgwyl iddynt gyhoeddi ganfod ar y pwynt hwn,"Meddai Alberto Sesana, ymchwilydd ym Mhrifysgol Grŵp Wave disgyrchiant Birmingham. "Mae'n rhaid i ni gofio bod LIGO yn un arbrawf a'r unig un sy'n gallu canfod ffynonellau o'r fath. Os ydynt yn honni eu bod wedi canfod tonnau disgyrchol, ni ellir ei gadarnhau drwy offeryn arall, ac sydd bob amser yn fater. Ond maen nhw wedi bod yn ofalus iawn wrth wneud hyn yn iawn. Rwy'n hyderus bod ganddynt dystiolaeth glir a chryf ar ei gyfer. "

Mae siawns y bydd signal yn cael ei gyhoeddi o ffynhonnell arall, fel pâr o sêr niwtron nyddu o amgylch ei gilydd, neu seren niwtron syrthio i mewn i dwll du. Ond byddai disgwyl i ddigwyddiadau cosmig o'r fath i gynhyrchu signalau wannach na'r gwyddonwyr spike mawr yn rhagweld y tîm LIGO i ddatgelu.

Mae gwyddonwyr wedi datgan y darganfyddiad o tonnau disgyrchol cyn dim ond i gael eu gobeithion chwalu. Yn 2014, ymchwilwyr ar arbrawf o'r enw Bicep2 honni i fod tystiolaeth ar gael ar gyfer tonnau disgyrchol o'r glec fawr, ond mae dadansoddiad pellach gan grwpiau eraill yn dangos y gallai'r signalau maent codi eu hesbonio yn gyfan gwbl gan llwch gofod ymyrryd gyda'u mesuriadau.

Ulrich Sperhake, damcaniaethwr ym Mhrifysgol Caergrawnt sy'n astudio sut mae tonnau disgyrchol yn cael eu cynhyrchu gan tyllau duon, Dywedodd y gymuned yn gyffrous iawn a merched beichiog. "Nid wyf yn gwybod unrhyw un yn y maes sy'n disgwyl unrhyw beth ar wahân i ganfod i'w gyhoeddi,"Meddai. "Byddai unrhyw beth ond y dechrau cyfnod newydd mewn seryddiaeth arsylwadol disgyrchiant yn syndod mawr ar ddydd Iau, ond mae yna elfen bach ar hap yn aros iddo hyd nes y byddwn yn cael y cyhoeddiad LIGO swyddogol. "

Martin Hendry, yn aelod o dîm LIGO ym Mhrifysgol Glasgow, Ni fyddai'n cael ei dynnu ar fanylion cyhoeddiad ddydd Iau. "Ni allaf ddweud unrhyw beth mwy ar hyn o bryd nag aros i weld. Neu a ddylai fod yn "gwylio spacetime hwn?"Meddai.

guardian.co.uk © Guardian Newyddion & Media Limited 2010