Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Menemui petunjuk gelombang graviti di bintang-bintang

Anonim

Para saintis telah menunjukkan bagaimana gelombang graviti - riak yang tidak kelihatan dalam kain ruang dan masa yang menyebarkan melalui alam semesta - mungkin "dilihat" dengan melihat bintang-bintang. Model baru mencadangkan bahawa bintang yang berayun pada kekerapan yang sama seperti gelombang graviti akan menyerap tenaga dari gelombang itu dan mencerahkan, ramalan yang terlepas dari teori relativiti umum Einstein pada tahun 1916. Kajian yang diterbitkan hari ini dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja: Surat, bercanggah dengan anggapan sebelumnya tentang kelakuan gelombang graviti.

iklan


"Sudah cukup seratus tahun selepas Einstein mencadangkan teori ini, kita masih mencari permata tersembunyi, " kata Barry McKernan, rakan penyelidikan di Jabatan Astrofizik Muzium, yang juga seorang profesor di Borough of Manhattan Community College, CUNY; seorang ahli fakulti di Pusat Graduate CUNY; dan Kavli Scholar di Institut Kavli untuk Fizik Teoritis.

Gelombang graviti boleh dianggap seperti gelombang bunyi yang dipancarkan selepas gempa bumi, tetapi sumber "gegaran" di ruang angkasa adalah peristiwa yang bertenaga seperti supernova (bintang yang meletup), bintang neutron binari (pasangan teras yang terbakar ditinggalkan ketika bintang meletup ), atau penggabungan lubang hitam dan bintang neutron. Walaupun saintis telah lama mengetahui tentang kewujudan gelombang graviti, mereka tidak pernah membuat pemerhatian langsung tetapi cuba melakukannya melalui eksperimen di atas tanah dan di ruang angkasa. Sebahagian daripada sebab mengapa pengesanan adalah sukar kerana gelombang berinteraksi begitu lemah dengan perkara. Tetapi McKernan dan rakan-rakannya dari CUNY, Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics, Institut Kajian Lanjutan, dan Columbia University, mencadangkan bahawa gelombang graviti boleh mempunyai lebih banyak kesan terhadap perkara daripada yang difikirkan sebelumnya.

Model baru menunjukkan bahawa bintang-bintang dengan ayunan - getaran - yang sepadan dengan kekerapan gelombang graviti melalui mereka boleh meresap dan menyerap sejumlah besar tenaga dari riak.

"Ia seperti jika anda mempunyai mata air yang bergetar pada kekerapan tertentu dan anda memukulnya dengan frekuensi yang sama, anda akan membuat ayunan kuat, " kata McKernan. "Perkara yang sama berlaku dengan gelombang graviti."

Jika bintang-bintang ini menyerap nadi tenaga yang besar, mereka boleh "dipam" buat sementara waktu dan dibuat lebih cerah dari biasa semasa mereka melepaskan tenaga dari semasa ke semasa. Ini dapat memberikan saintis dengan cara lain untuk mengesan gelombang graviti secara tidak langsung.

"Anda boleh memikirkan bintang-bintang sebagai bar di xilophone - mereka semua mempunyai frekuensi ayunan semula jadi yang berbeza, " kata pengarang bersama Saavik Ford, yang merupakan ahli penyelidikan di Jabatan Muzium Astrophysics dan seorang profesor di Borough of Kolej Komuniti Manhattan, CUNY; seorang ahli fakulti di Pusat Graduate CUNY; dan Kavli Scholar di Institut Kavli untuk Fizik Teoritis. "Sekiranya anda mempunyai dua lubang hitam yang menggabungkan antara satu sama lain dan memancarkan gelombang graviti pada kekerapan tertentu, anda hanya akan memukul salah satu bar pada xilophone pada satu masa tetapi kerana lubang hitam merosot apabila mereka semakin hampir bersama, kekerapan gelombang graviti berubah dan anda akan memukul urutan nota. Jadi, anda mungkin akan melihat bintang-bintang besar yang menyala pertama diikuti oleh yang lebih kecil dan lebih kecil. "

Kerja ini juga membentangkan cara yang berbeza untuk mengesan gelombang graviti secara tidak langsung. Dari perspektif pengesan gelombang graviti di Bumi atau di angkasa, apabila bintang di frekuensi yang tepat melangkah di hadapan sumber energik seperti menggabungkan lubang hitam, pengesan akan melihat penurunan dalam keamatan gelombang graviti yang diukur. Dalam erti kata lain, bintang-bintang - termasuk Matahari kita sendiri - boleh mengalahkan sumber latar belakang gelombang graviti.

"Anda biasanya berfikir tentang bintang-bintang yang dilonggarkan oleh sesuatu, bukan sebaliknya, " kata McKernan.

Para penyelidik akan terus mengkaji ramalan-ramalan ini dan cuba menentukan berapa lama masa yang diperlukan untuk melihat kesan ini dari teleskop atau pengesan.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Muzium Sejarah Alam Amerika . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. B. McKernan, KES Ford, B. Kocsis, Z. Haiman. Bintang sebagai penyerap resonan gelombang graviti . Notis bulanan Persatuan Astronomi Diraja: Surat, 2014 (dalam akhbar) (pautan)