Bedøvelse Ny Billede Viser Gravitationsbølger Som To Sorte Huller Flette

{h1}

Et nyt billede viser, hvordan et diskret blip i et lyssignal fra en detektor viste en kosmisk smashup mellem to sorte huller.

Et smukt nyt billede udgivet af NASA afslører den øjeblikkelige første påvisning af gravitationsbølger, der krøller gennem rumtiden.

Tidligere i dag (11. februar) annoncerede forskere opdagelsen af ​​de undvigende, efterspurgte krusninger i rumtiden, som blev forudsagt af Einsteins teori om generel relativitet for mere end et århundrede siden.

"Vi har opdaget gravitationsbølger", siger David Reitze, fysiker ved California Institute of Technology, i dag i en pressemeddelelse. "Vi gjorde det!"

Relativitetstællingens signifikante tegn viste sig som en teensy blip i dataene fra Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory - et sæt af to separate detektorer i Hanford, Washington og Livingston, Louisiana. Forskere brugte derefter Einsteins ligninger til at rekonstruere den galaktiske begivenhed, der forårsagede denne krusning i stoffet i rumtiden. [8 måder kan du se Einsteins relativitetsteori i det virkelige liv]

Fra støj til signal

For at genskabe det fantastiske billede begyndte forskerne først med det rode, grimme signal i bunden af ​​billedet. Det ligner tilfældig støj til det uoptrente øje - men den svage uptick i signalet omkring midten er faktisk signaturen af ​​en voldsom kosmisk begivenhed: den galaktiske smashup af to sorte huller smelter sammen.

LIGO registrerede første gang signalet på sit Livingston, Louisiana, sted den 14. september 2015, derefter igen 7 millisekunder senere ved en separat detektor i Hanford, Washington.

For at forstå, hvad billedet viser, er det nyttigt at forstå, hvordan LIGO fungerer. Detektoren opdeler en laserstråle i to bjælker, der bevæger sig ned ad separate 2,5 km lange (4 km) passager, før vi hopper ud spejle og krydser ved en lyssensor. Uden andre forstyrrelser bør de to bjælker ankomme til denne lysdetektor på samme tid. Men den 14. september gravitationsbølger skabte korte udsving i længden af ​​disse passager, som ændrede sig, da de to stråler af lys ankom til strålesplitteren.

"Dette signal er set: Du kan se det selv for øje over den altid tilstedeværende rammestøj, vi har i detektoren," sagde Gabriela González, talsmand for det videnskabelige samarbejde LIGO, i en pressemeddelelse. "Vi ved, at det er rigtigt, fordi 7 millisekunder senere så vi det samme i Hanford-detektoren."

Signalet viser en stigning i svingninger, der vokser hyppigere og kraftigere, før de efterhånden afregner sig. Fluktuationerne er i belastningsenheder eller ændringen i længden af ​​detektorernes passager over den oprindelige længde. I dette tilfælde var fluktuationerne i afstand detekteret af LIGO omkring tusind gange mindre end diameteren af ​​en proton.

Holdet brugte da Einsteins generelle relativitetsligninger til at skabe computersimuleringer af hvilke himmellegemer der forårsagede bølgerne, da begivenheden opstod, og præcis hvordan det gik videre.

Baseret på frekvensen har holdet udledt, at de kolliderende objekter var sorte huller, der startede med en initial masse på henholdsvis 29 og 36 gange solens masse, henholdsvis Gonzalez. Amplituden afslører, hvor langt denne kosmiske kollision er fra Jorden - og det viser sig, at denne smadre opstod for 1,3 milliarder år siden.

Kosmiske union

Den venstre side af billedet viser de to sorte huller "inspirerende", hvilket betyder, at når de drejede om hinanden, faldt afstanden mellem dem og de snoede hurtigere og hurtigere.

Da de to fusionerede, som er illustreret i billedets centrale del, nåede de til sidst halvdelen af ​​lysets hastighed og i en stor reaktion udslettede en masse masse tre gange så stor som solen og konverterede den til energi, der rystede gennem rumtiden i form af gravitationsbølger. Disse bølger kørte derefter gennem galaksen og nåede til jorden 1,3 milliarder år senere.

Den højre side af billedet viser de sidste faser af fusionen, kaldet ringdown. På dette tidspunkt ringer det fusionerede sorte hul som en klokke, men denne ringing falder gradvist, da mere energi overføres i form af gravitationsbølger.

Følg Tia Ghose på Twitter and Google+. Følge efter WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com