Dne 11. února 2016 vědci na gravitační vlnové observatoři s laserovým interferometrem (LIGO) oznámili první detekci gravitačních vln. Tento vývoj, který potvrdil předpověď Einsteinovy teorie obecné relativity o století dříve, otevřel nové možnosti výzkumu pro kosmology a astrofyziky. Byl to také povodeň pro vědce na Monash University, kteří hráli důležitou roli v objevu.
A nyní, o něco více než rok později, tým vědců z Monashova centra pro astrofyziku oznámil další potenciální odhalení. Na základě probíhajících studií gravitačních vln tým nedávno navrhl teoretický koncept známý jako „sirotčí paměť“. Pokud je to pravda, tento koncept by mohl revolucionizovat způsob, jakým uvažujeme o gravitačních vlnách a časoprostoru.
Vědci z Monashova centra pro astrofyziku jsou součástí takzvaného LIGO Scientific Collaboration (LSC) - skupina vědců věnovaných vývoji hardwaru a softwaru potřebného ke studiu gravitačních vln. Kromě vytvoření systému pro prověření detekce hrál tým klíčovou roli v analýze dat - pozorování a interpretaci shromážděných údajů - a byl také nápomocen při navrhování zrcadel LIGO.
Při pohledu nad rámec toho, co pozoroval LIGO a další experimenty (jako je Virgo Interferometer), se výzkumný tým snažil řešit, jak by bylo možné tyto schopnosti detektorů dále rozšířit nalezením „paměti“ gravitačních vln. Studie, která popisuje tuto teorii, byla nedávno zveřejněna v Dopisy fyzické kontroly pod názvem „Detekce gravitační vlnové paměti bez nadřazených signálů“.
Podle jejich nové teorie se časoprostor nevrací do svého normálního stavu poté, co kataklyzmatická událost generuje gravitační vlny, které způsobí její natažení. Místo toho zůstává napnutá, kterou nazývají „sirotčí paměť“ - slovo „sirotek“, které odkazuje na skutečnost, že „rodičovská vlna“ není přímo detekovatelná. I když tento účinek ještě nebyl pozorován, mohl by otevřít několik velmi zajímavých příležitostí pro výzkum gravitačních vln.
V současné době jsou detektory jako LIGO a Panna schopny rozeznat přítomnost gravitačních vln pouze na určitých frekvencích. Vědci jsou tak schopni studovat pouze vlny generované konkrétními typy událostí a sledovat je zpět ke zdroji. Jak uvedla Lucy McNeill, vědci z Monashova centra pro astrofyziku a hlavní autor knihy, uvedl v nedávném prohlášení univerzitního tisku:
"Pokud existují exotické zdroje gravitačních vln, například z mikro černých děr, LIGO by je neslyšel, protože jsou příliš vysokofrekvenční." Tato studie však ukazuje, že LIGO může být použito ke zkoumání vesmíru pro gravitační vlny, které byly kdysi považovány za neviditelné. “
Jak ukazují ve své studii, vysokofrekvenční gravitační vlnové výboje (tj. Ty, které jsou v nebo pod kilohertzovým rozsahem), by vytvořily sirotčí paměť, kterou by detektory LIGO a Panna dokázaly zachytit. To by nejen zvýšilo šířku pásma těchto detektorů exponenciálně, ale otevřelo by to také možnost najít důkazy o vlnových vlnách gravitace při předchozích vyhledáváních, která zůstala bez povšimnutí.
Eric Thrane, přednášející na Monash School of Physics and Astronomy a další člen týmu LSC, byl také jedním ze spoluautorů nové studie. Jak řekl, „Tyto vlny by mohly otevřít cestu ke studiu fyziky, která je v současné době pro naši technologii nepřístupná.“
Jak ale připouštějí ve své studii, takové zdroje možná ještě neexistují a je třeba dalšího výzkumu, aby se potvrdilo, že „osiřelá paměť“ je ve skutečnosti skutečná. Přesto tvrdí, že hledání vysokofrekvenčních zdrojů je užitečným způsobem, jak vyzkoušet novou fyziku, a mohlo by to jen odhalit věci, které jsme neočekávali.
„Je žádoucí specializované vyhledávání gravitační vlny. Ve srovnání se současným vyhledáváním shluků bude mít zvýšenou citlivost, “tvrdí. "Dále lze použít specializované vyhledávání k určení, zda je detekční kandidát konzistentní s burzou paměti kontrolou, zda jsou zbytky (po odečtení signálu) konzistentní s Gaussovým šumem."
Bohužel, taková hledání možná budou muset čekat na navrhované nástupce experimentu Advanced LIGO. Patří mezi ně Einsteinův dalekohled a Kosmický průzkumník, dva navrhované detektory gravitačních vln třetí generace. V závislosti na tom, co zjistí budoucí průzkumy, můžeme zjistit, že časoprostor se táhne nejen od vzniku gravitačních vln, ale také nese „strie“, aby to dokázal!
