Yeni yerçekimi dalgaları gözlemi, evrenin sırlarını daha fazla ortaya çıkarmak için çalışıyor

Bilim adamları, uzay-zamanda çarpışan karadelikler ve diğer aşırı kozmik olaylar tarafından oluşturulan dalgalanmaları aramak için yapılan yeni bir gözlem çalışmasının, yerçekimi dalgası astronomisini bir sonraki seviyeye taşıyacağını iddia ediyor.

Bazıları Cardiff Üniversitesi tarafından üretilen teknolojiyi, yeni ve daha da doğru sinyal modellerini ve daha gelişmiş veri analiz yöntemlerini kullanan yükseltilmiş cihazlar, 20 aylık gözlemin yerçekimi dalgaları için bugüne kadarki en hassas arama olacağı anlamına geliyor.

Artan hassasiyet, sürekli yerçekimi dalgaları ve yerçekimi dalgası arka planı gibi henüz tespit edilmemiş yerçekimi dalgası kaynaklarının gözlemlenmesinin daha olası olduğu anlamına gelir.

Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’ndan ve LIGO Scientific Collaboration’ın Gözlemsel Bilimler Bölümü Başkanı Profesör Patrick Sutton, “Geliştirilmiş dedektörler, Evren boyunca çok daha uzak mesafelerdeki kara delikleri ve nötron yıldızlarını görebilecek. Dedektörler için tüm Dünya tabanlı parazit kaynaklarını anlama ve ortadan kaldırma konusundaki artan zorlukla birlikte gelir.

“Dedektör devreye alma aşamasında, bir nötron yıldızını yutan bir kara deliğin ender durumu da dahil olmak üzere bazı ilginç sinyaller zaten var, bu yüzden herkes çok heyecanlı.”

O4 olarak bilinen gözlem koşusu, Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu uzmanları da dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanından bilim adamlarını bir gözlemevi ağı kullanarak yerçekimi dalgalarını aramak için bir araya getiren LIGO-Virgo-KAGRA işbirliğiyle yönetiliyor. Amerika Birleşik Devletleri’nde, Avrupa’da Başak ve Japonya’da KAGRA.

Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu Yerçekimi Keşif Enstitüsünden Profesör Katherine Dooley şunları ekledi: “Başarmayı başaran sahalardaki komisyon üyelerinin yoğun çalışmaları nedeniyle LIGO dedektörleri O4’e eskisinden yaklaşık %30 daha hassas başlayacak. interferometrelerdeki lazer gücü seviyelerini ve sıkıştırılmış ışık durumlarını kaydedin.”

O4 koşusu ayrıca bilim adamlarının verilerden daha fazla fiziksel bilgi çıkarma yeteneğini geliştirecek ve Einstein’ın genel görelilik teorisinin testlerini ve yerel evrendeki ölü yıldızların gerçek popülasyonu hakkındaki çıkarımlarını geliştirecek.

Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda Araştırma Görevlisi olan Dr. Ali James, “Yeni bir gözlem çalışmasına başladığımızda, benzeri görülmemiş bir dedektör hassasiyetiyle yerçekimi dalga imzalarını gözlemleyeceğiz.

“Tüm yeni teknolojilerin, özellikle de deneye katkıda bulunduğumuz ve doktoramın bir parçası olarak geliştirdiğim yeni fotodedektör okumalarının, yükseltilmiş LIGO dedektöründeki performansını görmek beni çok heyecanlandırıyor.”

Evrenin daha büyük bir bölümü, önceki gözlem çalışmalarına kıyasla O4’te gözlemlenecek ve bu da daha yüksek oranda gözlemlenen yerçekimi dalgası sinyalleri ile sonuçlanacaktır.

Beklenen çok sayıda tespitle başa çıkmak için bilim adamları, hızlı geliştirme ve yeni modellerin üretilmesi için bir çerçeve geliştirdiler.

Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’ndaki Yerçekimi Keşif Enstitüsü’nden Dr. Fabio Antonini, “Önümüzdeki yıl içinde, yaklaşık 100 olaydan oluşan mevcut kataloğun boyutunun neredeyse iki katına çıkması bekleniyor.

“Yeni veri seti, bu kara deliklerin ve nötron yıldızlarının nasıl oluştuğuna ışık tutacak ve büyük yıldızlara ilişkin anlayışımızı test edecek.”