Ligo detekterer gravitationsbølger for anden gang

En illustraion af, hvordan sammenstødene kan have set ud. Vi ser den første observation til venstre, mens den nye GW151226 med de mindre sorte huller ses til højre. Illustration: LIGO/A. Simonnet

For anden gang på få måneder kan forskerne ved Ligo-observatoriet berette, at detektorerne har opfanget gravitationsbølger, dvs. små krusninger i rumtiden, der stammer fra sammenstød af sorte huller.

Bølgerne blev med 1,1 millisekunds tidsforskydning detekteret i observatoriets to detektorer tilbage i december 2015, nærmere betegnet 2. juledag kl. 5:38:53 dansk tid.

»Med detektioner af to stærke begivenheder inden for fire måneder af vores første observationstid, kan vi begynde at forudsige, hvor ofte vi kan høre gravitationsbølger i fremtiden. Ligo giver os en ny måde at observere nogle af de mørkeste og alligevel mest energiske begivenheder i vores univers,« lyder det stolt fra Albert Lazzarini, vicedirektør for Ligo-observatoriet, i en meddelelse.

Læs også: Nu er det officielt: Gravitationsbølger er detekteret for første gang

Observationerne peger på, at de to sorte huller havde en masse på hhv. 14 og 8 gange Solens, indtil de tørnede sammen og fik en samlet masse på 21 gange Solens, skriver Ligo Caltech i en meddelelse.

Dermed var de en del mindre end de første observerede sorte huller, som havde en masse på hhv 36 og 29 gange Solens masse.

Når bølgerne bliver oversat til lyd, er tonerne ligeledes forskellige. Hvor den første observation lød som et højt ’pip’, er denne lyd 5-6 gange længere, fordi signalet fra de ’lettere’ sorte hullers havde en højere frekvens, som derfor ramte de sensitive detektorer tidligere.

Læs også: Spørg Scientariet: Skubber gravitationsbølgerne til solsystemet?

Ifølge Ligo-forskerne kommer signalerne fra de sorte hullers sidste 27 kredsløb, før de er stødt sammen.

Sammenstødet er formentlig sket for 1,4 mia. år siden, og under sammenstødet er en energi, som nogenlunde svarer til Solens masse, blevet omdannet til disse gravitationsbølger.

For at få et så præcist billede som muligt af de sorte hullers historiske tilstedeværelse i Universet er det planen, at flere detektorer skal bidrage. Bl.a. vil Virgo-interferometeret i Italien slutte sig til netværket for at give en bedre lokalisering af signalerne.

»Dette er en lovede begyndelse til en kortlæggelse af de sorte huller i Universet,« siger Gabriela Gonzalez, fysikprofessor på Louisiana State University og talskvinde for Ligo.

Læs også: Snart kan vi årligt se 2.000 sammenstød af sorte huller

Ligo-forskerne anslår, at der sker mellem 9 og 240 sammenstød af binære sorte huller pr. kubik-gigaparsec om året, svarende til ca. 1 hvert 10. år for et område en billion gange større end Mælkevejen. Fordi detektorerne er så sensitive, regner forskerne med, at der kan være sammenstød at spore ca. hver anden måned.

Næste kørsel vil finde sted til efteråret, og før da vil forskerne øge detektorernes sensitivitet yderligere, så det er forventningen, at de vil kunne dække op mod dobbelt så meget af Universets volumen som hidtil. Ud over at se flere sammenstød af sorte huller, satser forskerne på også at kunne se gravitationsbølger fra f.eks. sammenstød af binære neutronstjerner.

De to amerikanske detektorer er placeret i henholdsvis Livingston, Louisiana i det sydlige USA samt Hanford, Washington i det nordvestlige USA. Observatoriet er bygget og driftet af de tekniske universiteter Caltech og MIT i staterne Californien og Massachusetts.

Læs også: Derfor er gravitationsbølger interessante

De første gravitationsbølger blev detekteret tilbage i september 2015, og da det blev offentliggjort i februar, skabte det stor opmærksomhed i og med, at det bekræftede Einsteins generelle relativitetsteori, hvor han netop forudså gravitationsbølgernes tilstedeværelse.

I efteråret blev bølgerne observeret med større tidsforskydning mellem de to detektorer, hvilket indikerer, at sammenstødet denne gang må være sket et sted mellem de to detektorer.

Resultaterne er publiceret i Physical Review Letters.

Se MIT’s video nedenfor, hvor man kan høre bølgerne, der er blevet omsat til lyd. Den første event har fået dato-tilnavnet GW150914, mens denne anden event hedder GW151226.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Der tales om at der er udsendt en ret stor energi i form af tyngdebølger. Den samlede masse efter sammensmeltningen er mindre end enkeltmasserne. Hvordan kommer man fra variation i det målte tyngdefelt til effekten i feltet/m2. Det må ligne noget med E feltet og den tilsvarende effekt i den udsendte bølge. Den bedste elektriske analogi jeg kan komme på, er to ens ladninger som roteres om hinanden. De vil på afstand give en varierende, men lille feltvariation, som måske kan udbrede sig. Hvis analogien holder må variationerne i det udsendte tyngdefelt aftage med r i stedet for med r^2. Det kunne forklare, at det er muligt at måle noget overhovedet.

  • 0
  • 5

Hvad beviser disse bølger i praksis, altså hvilken betydning gør de, hvad ændre de?

Hvad kan de bruges til, vise os i fremtiden?

  • 0
  • 2

Ja, det har jeg forstået, og tak for svar, men jeg ville nu gerne høre lidt mere konkret. hvad det er vi nu kan "se" som vi ikke kunne før, altså hvad kan vi bruge dette her til, det er fint at de beviser relativitetsteorien, men kan vi bruge det til noget konkret, f.eks. nye opfindelser m.v. på lang sigt, altså hvad er potientialet i denne opdagelse?

Opdagelsen her er slået stort op, men for menig mand, der er den måske noget abstrakt, så derfor de måske lidt "naive" spørgsmål.

  • 0
  • 2

Det kan potentielt bruges til at kigge længere tilbage end fotoner tillader os, dvs. før elektroner og protoner samlede sig til brint og helium og den kosmiske baggrundsstråling blev frigivet, da tyngdebølger ikke var hindret i deres udbredelse på samme måde som fotoner var det i det aller tidligste univers.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten