Na 11. února 2016 , vědci na Laserový interferometr Gravitační vlnová observatoř (LIGO) oznámila první detekci gravitačních vln. Tento vývoj, který potvrdil předpověď učiněnou společností Einsteinova teorie obecné relativity století před tím otevřela nové cesty výzkumu pro kosmology a astrofyziky. Byl to také předěl pro výzkumníky z Monash University, kteří sehráli důležitou roli v objevu.
A nyní, o něco více než rok později, tým výzkumníků z Monash centrum pro astrofyziku oznámil další potenciální odhalení. Na základě svých probíhajících studií gravitačních vln tým nedávno navrhl teoretický koncept známý jako „sirotčí paměť“. Pokud je to pravda, tento koncept by mohl způsobit revoluci ve způsobu, jakým uvažujeme o gravitačních vlnách a časoprostoru.
Výzkumníci z Monash Center for Astrophysics jsou součástí toho, co je známé jako Vědecká spolupráce LIGO (LSC) – skupina vědců, kteří se věnují vývoji hardwaru a softwaru potřebného ke studiu gravitačních vln. Kromě vytvoření systému pro prověřování detekcí sehrál tým klíčovou roli v analýze dat – pozorování a interpretaci shromážděných dat – a byl také nápomocný při návrhu zrcadel LIGO.
http://svs.gsfc.nasa.gov//vis/a010000/a010500/a010543/WhtDwrfCollid_ProRes_720x486_59.94fps.webmhd.webmPodíváme-li se za hranice toho, co LIGO a další experimenty (jako např Interferometr Panny ), výzkumný tým se snažil vyřešit, jak by mohly být tyto schopnosti detektorů dále rozšířeny nalezením „paměti“ gravitačních vln. Studie, která popisuje tuto teorii, byla nedávno zveřejněna vFyzické kontrolní dopisypod názvem ' Detekce paměti gravitačních vln bez rodičovských signálů '.
Podle jejich nové teorie se časoprostor nevrátí do svého normálního stavu poté, co kataklyzmatická událost vygeneruje gravitační vlny, které způsobí jeho natažení. Místo toho zůstává natažená, kterou označují jako „sirotčí paměť“ – slovo „sirotek“ naráží na skutečnost, že „mateřská vlna“ není přímo detekovatelná. I když tento efekt ještě nebyl pozorován, mohl by otevřít některé velmi zajímavé příležitosti pro výzkum gravitačních vln.
V současné době jsou detektory jako LIGO a Virgo schopny rozeznat přítomnost gravitačních vln pouze na určitých frekvencích. Jako takoví jsou výzkumníci schopni studovat pouze vlny generované specifickými typy událostí a vysledovat je zpět k jejich zdroji. Jak řekla Lucy McNeillová, výzkumnice z Monash Center for Astrophysics a hlavní autorka článku na nedávné univerzitě tiskové prohlášení :
„Pokud existují exotické zdroje gravitačních vln, například z mikro černých děr, LIGO by je neslyšelo, protože jsou příliš vysokofrekvenční. Ale tato studie ukazuje, že LIGO může být použito k průzkumu vesmíru pro gravitační vlny, které byly kdysi považovány za neviditelné.
Dvě zařízení společnosti LIGO, která se nacházejí v Livingstonu v Louisianě a Hanfordu ve státě Washington. Kredit: ligo.caltech.edu
Jak uvádějí ve své studii, vysokofrekvenční záblesky gravitačních vln (tj. ty, které jsou v rozsahu kilohertzů nebo pod ním) by vytvořily osiřelou paměť, kterou by detektory LIGO a Virgo byly schopny zachytit. To by nejen exponenciálně zvýšilo šířku pásma těchto detektorů, ale otevřelo by to možnost najít důkazy o výbuchu gravitačních vln v předchozích průzkumech, které zůstaly bez povšimnutí.
Dr Eric Thrane, přednášející na Monash School of Physics and Astronomy a další člen týmu LSC, byl také jedním ze spoluautorů nové studie. Jako on stanovený 'Tyto vlny by mohly otevřít cestu ke studiu fyziky, která je v současnosti naší technologii nedostupná.'
Jak ale připouštějí ve své studii, takové zdroje možná ani neexistují a je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se potvrdilo, že „sirotčí paměť“ je ve skutečnosti skutečná. Přesto tvrdí, že hledání vysokofrekvenčních zdrojů je užitečný způsob, jak zkoumat novou fyziku, a může odhalit věci, které jsme nečekali, že najdeme.
'Vyhrazené vyhledávání paměti gravitačních vln je žádoucí.' Bude mít zvýšenou citlivost ve srovnání se současným hromadným vyhledáváním,“ uvádějí. 'Dále lze použít vyhrazené vyhledávání k určení, zda je kandidát detekce konzistentní s výpadkem paměti, a to kontrolou, zda jsou rezidua (po odečtení signálu) konzistentní s Gaussovým šumem.'
Bohužel, taková hledání možná budou muset počkat na navrhované nástupce experimentu Advanced LIGO. Mezi ně patří Einsteinův dalekohled a Cosmic Explorer, dva navrhované detektory gravitačních vln třetí generace. V závislosti na tom, co naleznou budoucí průzkumy, můžeme zjistit, že časoprostor se nejen rozprostírá od vytváření gravitačních vln, ale také nese „striže“, které to dokazují!
Další čtení: Fyzické kontrolní dopisy