Все, что нужно знать о гравитационных волн

Everything You Need to Know about Gravitational Waves

На фоне слухов о том, что США обсерватории объявит в четверг, что они обнаружили доказательства гравитационных волн, вот ключевая информация


Работает на Guardian.co.ukЭта статья под названием “Смотреть это пространство-время: открытие гравитационных волн ожидается” был написан Ян образца научный редактор, для The Guardian во вторник 9 февраля 2016 15.59 УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ВРЕМЯ

Продолжавшуюся десятилетиями поиск гравитационных волн, как ожидается, завершится в триумфе на этой неделе, когда ученые заявляют, что они обнаружили ряби в ткани пространства-времени, возможно, будет создана при столкновении двух массивных черных дыр путешествия на близких к скорости света.

Во-первых предсказано Эйнштейном, и порождена самых катастрофических событий в космосе, гравитационные волны растягивать и выжимать пространство и все в нем, как они распространяются по всей вселенной. Их открытие, если они будут подтверждены, наверняка заработать Нобелевскую премию.

Ученые охотились на наличие признаков волн на протяжении десятилетий, Но до сих пор, их попытки были разочарованы ложных сигналов и инструментов, которые не были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить волны к тому времени, когда они достигли Земли.

То, как ожидается, изменится в четверг, когда физики в США показывают свои последние данные из эксперимента, известного как LIGO, или обсерватории Расширенный лазерный интерферометр гравитационно-волновой. Команда есть детекторы в Вашингтоне и Луизиане, которые могут определить прохождение гравитационных волн через крохотные изменения длины, которые они производят в двух 4км-длинных труб.

На пресс-конференции в Вашингтоне, Ученые LIGO, как ожидается, выявить четкое, недвусмысленный сигнал гравитационной волны. Это может исходить из двух огромных черных дыр, один 29 раз более массивные, чем Солнце, другой 36 раз более массивные, спиралью вокруг друг друга, и, наконец, разбивая вместе, чтобы сформировать новую черную дыру 62 раз больше массы Солнца. При всей своей поднимают, новый орган не может быть не более 200 широкие мили.

Недостающая масса – эквивалентна трем солнцах, или шесть триллионов триллионов килотонн – была преобразована в энергию и выпустили в качестве гравитационных волн LIGO, как полагают, обнаружено.

"Люди очень возбужден. Слух о том, что это необычайное большой сигнал, другими словами, это однозначный, и что является фантастическим,"Сказал Педро Феррейра, профессор астрофизики в Оксфордском университете, и автор 2014 книга, Теория Идеальный: веком гениев и борьба за общей теории относительности.

Когда Эйнштейн опубликовал свою теорию общей относительности в 1915, он навсегда изменил, как ученые рассматривают вселенную. Теория показала, что масса делает кривую пространства-времени, эффект, который имеет множество последствий. Один, что свет от далеких звезд будет изгибаться вокруг Солнца, было подтверждено Артура Эддингтона во время солнечного затмения 1919.

Обнаружение гравитационных волн будет поставить галочку последнее крупное предсказание общей теории относительности. Было бы продемонстрировать, что уравнения, составленный Эйнштейна, которые отказывались верить в себя черных дыр, справедливы в том, что занимает место как самый крайний области физики.

Но есть еще к открытию гравитационных волн, чем просто доказать, что они существуют. Если сигнал LIGO сильна, как слухи предполагают, новые инструменты могут быть построены для обнаружения гравитационных волн от столкновения черных дыр и другие чрезвычайно энергичные события по всей вселенной.

"Это было бы похоже на телескоп, который, вместо того, чтобы смотреть на объекты в электромагнитном спектре, смотрит на них с гравитационными волнами,"Сказал Феррейра. "Мы могли бы видеть вещи в совершенно иначе. Было бы очень затуманенное зрение – гравитационные волны не очень хорошо Pinpointing объектов – но они помогают нам понять, что происходит, когда черные дыры вс попадают в друг друга ".

"Дело в том, всякий раз, когда мы смотрели на вселенную по-новому, с рентгеновскими лучами, с радиоволнами, мы обнаружили невероятные вещи, экзотика. Так что это собирается открыть новое окно, и уверен, что мы обнаружим странный материал,«Он добавил.

Слухи что команда LIGO была обнаружена гравитационные волны, циркулируют в астрофизике сообщества в течение нескольких месяцев. Но многие исследователи скептически и страшились слухи, возможно, были вызваны синтетических сигналов, которые добавляются к данным для тестирования аналитических процедур команды,.

"После того, как все слухи на протяжении последних нескольких месяцев я, конечно, ожидать от них, чтобы объявить об обнаружении в этой точке,"Сказал Альберто Sesana, исследователь в Университете Wave Group гравитационном Бирмингем. "Мы должны иметь в виду, что LIGO один эксперимент и единственный, который может обнаружить такие источники. Если они утверждают, что обнаружили гравитационных волн, он не может быть подтверждено другим инструментом, и что всегда является проблемой. Но они были очень осторожны, делая это правильно. Я уверен, что у них есть четкие и убедительные доказательства для этого ".

Существует вероятность того, сигнал будет объявлен из другого источника, такие как пара нейтронных звезд вращается вокруг друг друга, или нейтронная звезда падает в черную дыру. Но такие космические события можно было бы ожидать, чтобы произвести более слабые сигналы, чем крупные ученые ожидают шипованные команды LIGO, чтобы показать.

Ученые объявили об обнаружении гравитационных волн до того только, чтобы их надежды пунктирная. В 2014, Исследователи на эксперимент под названием Bicep2 утверждал, что нашел доказательства для гравитационных волн от Большого взрыва, но дальнейший анализ других групп показали, что сигналы, которые они подобрали могут быть полностью объяснены космическая пыль препятствуя их измерений.

Ульрих Sperhake, теоретиком в Кембриджском университете, который изучает, как гравитационные волны генерируются черных дыр, сказал, что община была очень возбуждена и выжидательная. "Я не знаю, кто в поле, кто ожидает, что ничего, кроме обнаружения будет объявлено дополнительно,"Сказал он. "Ничего, кроме начала новой эры в наблюдательной астрономии гравитационной придет как главный сюрприз в четверг, но остается крошечный спекулятивный элемент к нему, пока мы не будем иметь официальное заявление LIGO ".

Martin Хендри, член команды LIGO в Университете Глазго, не будет обращено на подробности анонса четверг. "Я не могу больше ничего сказать на данном этапе, чем ждать и видеть. Или это должно быть "смотреть это пространство-время?"Сказал он.

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