Kalikasan at Turismo

Gravitational waves ng uniberso

Gravitational waves ng uniberso (larawan 1)

Kabuuang mga larawan: 6   [ Tingnan ]

Sa pisika, ang mga alon ng gravitational ay tumutukoy sa mga ripples sa curve ng space-time, na lumalabas mula sa mga mapagkukunan ng radiation sa anyo ng mga alon, na nagpapadala ng enerhiya sa anyo ng gravitational radiation. Noong 1916, hinulaan ni Einstein ang pagkakaroon ng mga gravitational waves batay sa pangkalahatang kapamanggitan. Ang pagkakaroon ng mga alon ng gravitational ay isang kinahinatnan ng pagiging invariance ni Lorentz sa pangkalahatang kapamanggitan, sapagkat ipinakikilala nito ang konsepto ng limitadong bilis ng pagpapalaganap ng mga pakikipag-ugnay. Sa kaibahan, ang mga alon ng gravitational ay hindi maaaring umiiral sa klasikal na teorya ng gravity ng Newton, dahil ipinapalagay ng klasikal na teorya ng Newton na ang pakikipag-ugnayan ng bagay ay kumakalat sa walang katapusang bilis.

Sa pangkalahatang teorya ng relasyong Einstein, ang gravity ay isinasaalang-alang bilang isang epekto ng pag-baluktot ng space-time. Ang baluktot na ito ay sanhi ng pagkakaroon ng masa. Sa pangkalahatan, mas malaki ang masa na nilalaman sa isang naibigay na dami, mas malaki ang oras ng oras ng kurbada sa hangganan ng lakas ng tunog. Kapag ang isang bagay na masa ay gumagalaw sa espasyo at oras, ang pagbabago sa kurbada ay sumasalamin sa pagbabago ng posisyon ng mga bagay na ito. Sa ilalim ng ilang mga pangyayari, ang isang mabilis na bagay ay maaaring baguhin ang kurbada na ito at maaaring maglakbay palabas sa anyo ng mga alon sa bilis ng ilaw. Ang palatandaan ng pagpapalaganap na ito ay tinatawag na gravitational wave, na maaari ding maunawaan bilang: ang puwersa ng gravitational na ginawa ng isang malaking-masa na katawan ng makitid ay nakakaapekto sa isang kalangitan na may isang masa na mas maliit kaysa sa isang tiyak na saklaw, na nagiging sanhi ng mga ito na makabuo ng mga negatibong pagpabilis, at ang kurbada na nabuo ng kanilang mga tilapon Ang kababalaghan ng pagiging mas malaki at paglabas ng enerhiya. Ayon sa batas ni Kepler, ang bilis ng paggalaw ng isang bagay ay likas na proporsyonal sa kurbada na nabuo ng tilapon nito.

Kaya sa ating sansinukob, anong uri ng makalangit na katawan ang maaaring iling upang makabuo ng mga alon ng gravitational na maaaring makita? Ang mga sumusunod ay karaniwang itinuturing:
(1) In-spiral o pinagsama siksik na binary system ng bituin. Tulad ng neutron star o black hole binary system.
(2) Ang mga siksik na bagay na mabilis na umiikot. Ang uri ng makalangit na katawan ay nawawala angular momentum sa pamamagitan ng pana-panahong gravitational wave radiation, at tumataas ang lakas ng signal nito habang tumataas ang antas ng kawalaan ng simetrya. Ang mga posibleng kandidato ay kinabibilangan ng mga asymmetric na neutron na bituin at iba pa.
(3) Random na gravitational wave background. Napakatulad sa radiation ng background ng kosmiko na karaniwang kilala sa amin, ang ganitong uri ng background ng gravitational wave, na kilala rin bilang orihinal na alon ng gravitational, ay isang vestige ng maagang cosmic skyrocketing.
(4) Sumabog ang Supernova o gamma-ray. Ang mga gravity na alon ay maaari ring mabuo ng mga asymmetric dynamics kapag sumabog ang isang bituin. Ang direktang pagtuklas ng mga alon ng gravitational mula sa mga bagay na ito ay magbibigay ng pinaka direkta at panloob na impormasyon tungkol sa mga bagay na ito.
(5) Sa gitna ng ilang mga kalawakan, magkakaroon ng dalawang itim na butas. Tunay na katulad ng dobleng pantay na itim na butas na napansin ng LIGO, ang dalawang dobleng itim na butas na ito ay nakakagawa din ng malakas na alon ng gravitational kapag nag-orbit sila at kalaunan ay sumanib.

Ang iba't ibang mga detektib ng alon ng gravitational ay nasa ilalim ng konstruksyon o pagpapatakbo Halimbawa, ang advanced na LIGO ay nagsimula mula noong Setyembre 2015. Ang mga posibleng mapagkukunan ng detektib ng alon ng gravitational ay may kasamang siksik na mga sistema ng binary star (puting dwarf, mga bituin ng neutron, at itim na butas). Noong Pebrero 11, 2016, inihayag ng LIGO Scientific Cooperative Organization at ang Virgo Collaboration Team na ginamit nila ang mga advanced na detektor ng LIGO at sa kauna-unahang pagkakataon ay nakita ang mga signal ng alon ng gravitational mula sa pagsasama ng dalawahang itim na butas. Noong umaga ng Hunyo 16, 2016, inihayag ng koponan ng kooperasyon ng LIGO na noong Disyembre 26, 2015, dalawang detektib na alon ng detektib ng alon na matatagpuan sa Hanford, USA at Livingston, Louisiana, ay sabay-sabay na nakita ang isang signal ng alon ng gravitational; Ito ang pangalawang signal ng alon ng gravitational na napansin ng mga tao matapos na nakita ng LIGO ang unang signal ng gravitational wave noong Setyembre 14, 2015. Noong Oktubre 16, 2017, ang mga siyentipiko mula sa maraming mga bansa sa buong mundo ay sabay-sabay na ginawang isang pagpupulong sa pahayag upang ipahayag na sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga tao ay direktang nakakakita ng mga alon ng gravitational mula sa pagsasama ng dobleng mga bituin ng neutron, at sa parehong oras "tingnan" ang mga electromagnetic signal na pinalabas ng kamangha-manghang cosmic event na ito.

Nakaraan: Vast Nebula