Ein computergeneriertes 3D-Modell eines Schwarzen Lochs und Gravitationswellen. andreusK / iStock
Die moderne Astronomie überschreitet ihre eigenen Grenzen, wobei neue Entdeckungen in ihrer Wirkung nur mit neuen und aufkommenden Wegen konkurrieren können, die Grenzen des Feldes zu erweitern.
Und eines dieser Gebiete, die Untersuchung von Gravitationswellen von unsäglich weit entfernten supermassereichen Schwarzen Löchern, steht am Rande einer kleinen Revolution. Die neuesten Ergebnisse mehrerer Forschungsteams legen nahe, dass die gemeinsame globale Anstrengung, die Machbarkeit eines radikalen neuen zu bestätigenMethode zur Detektion der Wellen zahlt sich laut einer aktuellen Studie bereits aus veröffentlicht in der Zeitschrift Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Insbesondere Astronomen in Nordamerika, Australien und Europa haben Erweiterungsdaten des Kosmos untersucht und eine Art „rotes Rauschen“ festgestellt, das genau mit den Vorhersagen übereinstimmt.
Mit anderen Worten, das Studium der Gravitationswellen und damit des frühen Universums scheint auf eine große Verbesserung vorbereitet zu sein.
Erforschung des frühen Universums durch Gravitationswellen
„Dies ist ein wichtiger Meilenstein“, sagte der Astronom Michael Kramer vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, der das europäische Team leitet, in aNatur Bericht . Obwohl die Beobachtung des „roten Rauschens“ nicht bedeutet, dass die neue Methode tatsächlich Gravitationswellen nachgewiesen hat, ist dies ein entscheidender Schritt auf dem Weg dorthin, fügte Kramer hinzu.
Wenn das rote Rauschen bis jetzt nicht aufgetaucht wäre, hätten Kosmologen möglicherweise ihre Vorhersagen darüber ändern müssen, wie bevölkerungsreich und kausal wirksam supermassereiche Schwarze Löcher während waren die Salattage des frühen Universums. Obwohl dies nicht der letzte Schritt ist, um einen neuen Weg zur Erforschung von Gravitationswellen in der alten Geschichte des Universums zu beschreiten, „ist es beruhigend“, sagte der Radioastronom Xavier Siemens von der Oregon State University, der die North American leitetGruppe, im Bericht.
Nachweis von Gravitationswellen im Hintergrund „rotes Rauschen“
Dies geschieht ungefähr sieben Jahre nach dem ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen im Jahr 2015, als das Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory LIGO – sowohl im US-Bundesstaat Washington als auch in Louisiana ansässig – etwas Unglaubliches bestätigte. Mit seinem AntennenduoLIGO gemessene Wellen, die erzeugt wurden in die letzten Augenblicke von zwei Schwarzen Löchern, und beide hatten eine Masse, die die unserer Sonne in den Schatten stellte, zehnmal so massereich. Seit dieser bahnbrechenden Entdeckung haben LIGO und Virgo eine ähnliche Anordnung in Italien Dutzende anderer Gravitationswellenereignisse miterlebt. Dies sind Wellen, derenFrequenzen können Frequenzen von bis zu Tausenden von Zyklen pro Sekunde erreichen. Dies ist insbesondere den niedrigeren Frequenzen von hörbarem Schall sehr ähnlich, weshalb er für Sekunden oder manchmal Minuten erkannt werden kann.
Und sowohl 2020 als auch 2021 haben die drei Achsen von Wissenschaftlern, die an der Erkennung von Gravitationswellen mit neuartigen Techniken arbeiten, alle den wichtigsten Beweis dafür gesehen, dass die Wellen auf der Lauer liegen: insbesondere das Phänomen des roten Rauschens. Im Gegensatz dazu „weiß“Rauschen besteht aus den zufälligen Schwankungen, die bei allen Frequenzen im Universum beobachtet werden, was einfach bedeutet, dass wir in einem Kosmos leben. Rotes Rauschen hingegen ist lauter als das und setzt bei niedrigeren Frequenzen ein. Die kollaborative Analyse hat geschautan Daten von 65 verschiedenen Pulsaren, um die Empfindlichkeit der Methode gegenüber Gravitationswellen zu verbessern. Und wenn später in diesem Jahr oder im Jahr 2023 ein weiteres Papier herauskommt, könnten dieselben Daten verwendet werden, um Gravitationswellen im roten Hintergrundrauschen, das von erzeugt wird, endgültig zu bestätigen. supermassereiche Schwarze Löcher.