Nieuwe simulaties van energiebotsingen in het universum laten astrofysici toe om dieper in te gaan op het principe van het genereren van gravitatiegolven, wat misschien wel de meest opwindende gelegenheid is om naar de toekomst van de hemelse wereld te kijken en te begrijpen wat er vervolgens zal gebeuren.
Het samenvoegen van zwarte gaten wordt beschouwd als de meest baanbrekende gebeurtenis die het universum ooit heeft gezien sinds de oerknal die meer dan 14 miljard jaar geleden plaatsvond. Deze gebeurtenis vindt plaats wanneer twee (of meer) zwarte gaten bekneld raken door hun wederzijdse zwaartekrachtvelden, waarna ze botsen en samenvloeien in een enkel geheel. In theorie kan de energie die wordt geproduceerd tijdens het samenvoegen een zeer specifieke uitwerping van een zwaartekrachtgolf genereren, waarvan de modellering het hoofddoel van wetenschappers is.
Volgens de theorie van algemene relativiteitstheorie van Einstein worden gravitatiegolven gegenereerd als gevolg van de versnelling van twee massieve objecten in de open ruimte, maar de wetenschap kan dit proces nog niet direct waarnemen. Indirect, om hun invloed te zien, kun je alleen de beweging van witte dwergen bekijken (bijvoorbeeld in een baan om elkaar). Met het verstrijken van de tijd begint de straal van hun banen af te nemen en gaat de energie verloren, waarna de emissie van gravitatiegolven plaatsvindt.
Hoewel we een redelijk goed beeld hebben van hun eigenschappen, zoals bekend, zijn zwaartekrachtsgolven zeer moeilijk te detecteren, maar dankzij nieuw onderzoek kan dit mogelijk worden en het is de samenloop van zwarte gaten die de sleutel is. "De versnelling van de elektronenlading wordt veroorzaakt door elektromagnetische straling, inclusief lichtgolven zichtbaar voor ons," zei Michael Kesden, een wetenschapper aan de Universiteit van Texas, in een persbericht. "Op dezelfde manier gebeurt het met de versnelling van de massa, waarvan de zwaartekrachtsgolven meer dan zichtbaar zullen zijn, zoals het licht in het geval van elektronen."
Michael Kesden is de hoofdauteur van een nieuwe studie over het samenvoegen van zwart gaten, gepubliceerd in Physical Review Letters.
"Het gebruik van zwaartekrachtgolven als een opmerkzame tool stelt je in staat om bijna alles te leren over de kenmerken van zwarte gaten die miljarden jaren zijn blijven bestaan en zelfs hoe ze zich hebben gevormd," voegde David Gerosa, wetenschapper en co-auteur van dit project, aan het persbericht toe. . "Dit zijn extreem belangrijke gegevens die het proces van de evolutie van het heelal volledig zullen begrijpen."
Momenteel zijn er verschillende vergelijkbare projecten in de implementatiefase. Opgemerkt moet worden dat de beroemdste observatoria die zijn uitgerust met een laser gravitational-wave scanning interferometer (LIGO) slechts twee concurrenten zijn in Louisiana en Washington.
Met behulp van uiterst precieze lasers ter grootte van een tunnel van 4 kilometer kunt u scannen hoe zwaartekrachtsgolven door onze planeet gaan. Momenteel wordt LIGO actief geüpgraded om de gevoeligheid ervan te verhogen. Bovendien worden LIGO-analogen ook in Europa gemaakt. Het project heette "VIRGO" en heeft dezelfde missie als de Amerikaanse prototypen. "We hebben besloten dat we de kenmerken van zwaartekrachtsgolven zullen helpen voorspellen die Amerikaanse wetenschappers verwachten te ontvangen met de hulp van LIGO," zei Ulrich Sperhak, co-auteur van het project "GIRL", afgestudeerd aan de universiteit van Cambridge. "We kijken uit naar de resultaten van onze experimenten om ze te vergelijken met de resultaten die met LIGO worden verkregen," voegde hij eraan toe.
De onderzoekers richtten de simulatie specifiek op het aantrekken van twee zwarte gaten en hoe ze om elkaar heen zouden draaien.
"Met behulp van bestaande technologieën kunnen we een computermodel van dit proces maken en de volledige evolutie van zwarte gaten bekijken (die in real-time miljarden jaren in beslag zouden nemen) in slechts enkele seconden," vervolgde Kesden zijn presentatie. "Dit is echter niet alleen een versnelde loop van de gebeurtenissen, er zijn dingen die we gewoon niet op een andere manier kunnen herkennen."
De onderzoekers hopen dat ze met behulp van gegevens uit computermodellen nieuwe gegevens over fusies van zwarte gaten kunnen verkrijgen en nieuwe details over de kenmerken van zwaartekrachtgolven kunnen verkennen.
Zonder twijfel kan dit project een revolutie worden genoemd in de wereld van de astronomie, wetenschap, waarvan het belangrijkste doel is om de belangrijkste en zonder twijfel de meest interessante fenomenen in het universum te bestuderen. De studie van gravitatiegolven stelt wetenschappers in staat om de vele schijnbaar voorheen volledig ontoegankelijke vragen te beantwoorden die ons op zijn minst een beetje dichter bij het begrijpen van ons universum zullen brengen.
