Onderzoekers die gegevens van de detectie van zwaartekrachtsgolven die worden gegenereerd door de botsing van binaire zwarte gaten beter willen interpreteren, wenden zich tot het publiek voor hulp.

Zachariah Etienne, assistent-professor aan de West Virginia University, leidt wat binnenkort een wereldwijde vrijwillige computerinspanning zal worden. Het publiek zal worden uitgenodigd om hun eigen computers te lenen om de wetenschappelijke gemeenschap te helpen de geheimen te ontrafelen die vervat zitten in zwaartekrachtsgolven die worden waargenomen wanneer zwarte gaten tegen elkaar botsen.

LIGO's eerste detectie van zwaartekrachtsgolven van botsende zwarte gaten in 2015 opende een nieuw venster op het universum, waardoor wetenschappers kosmische gebeurtenissen van miljarden jaren kunnen observeren en de samenstelling van het heelal beter kunnen begrijpen. Voor veel wetenschappers de ontdekking voedde ook de uitbreiding van pogingen om de theorieën die helpen verklaren hoe het universum werkt, grondiger te testen - met een bijzondere focus op het afleiden van zoveel mogelijk informatie over de zwarte gaten voorafgaand aan hun botsing.

Voor het eerst voorspeld door Albert Einstein in 1916, zwaartekrachtsgolven zijn rimpelingen of verstoringen in de ruimte-tijd die belangrijke informatie coderen over veranderende zwaartekrachtsvelden.

Sinds de ontdekking in 2015 LIGO en Virgo hebben zwaartekrachtsgolven gedetecteerd van acht extra botsingen met zwarte gaten. Deze maand, LIGO en Maagd begonnen met nieuwe waarnemingen met ongekende gevoeligheden.

"Naarmate onze zwaartekrachtgolfdetectoren gevoeliger worden, we zullen onze inspanningen aanzienlijk moeten uitbreiden om alle informatie te begrijpen die is gecodeerd in zwaartekrachtsgolven van botsende binaire zwarte gaten, Etienne zei. "We wenden ons tot het grote publiek om te helpen met deze inspanningen, waarbij ongekende aantallen zelfconsistente simulaties van deze extreem energetische botsingen worden gegenereerd. Dit zal echt een inclusieve inspanning zijn, en we hopen vooral de volgende generatie wetenschappers te inspireren in dit groeiende veld van zwaartekrachtsgolfastrofysica."

Zijn team - en de wetenschappelijke gemeenschap in het algemeen - heeft rekencapaciteit nodig om de simulaties uit te voeren die nodig zijn om alle mogelijkheden te dekken die verband houden met de eigenschappen en andere informatie in zwaartekrachtsgolven.

"Elke desktopcomputer zal één enkele simulatie van botsende zwarte gaten kunnen uitvoeren, ", zei Etienne. Door publieke betrokkenheid te zoeken door het gebruik van grote aantallen persoonlijke desktopcomputers, Etienne en anderen hopen de doorvoer van de theoretische zwaartekrachtsgolfvoorspellingen die nodig zijn om informatie uit waarnemingen van de botsingen te halen, drastisch te verhogen.

Van zwarte gaten is bekend dat ze twee fysieke grootheden bevatten:spin en massa. draaien, bijvoorbeeld, kan dan verder worden uitgesplitst in richting en snelheid. Collega's van Etienne, daarom, onderzoeken in totaal acht parameters wanneer LIGO of Virgo golven detecteren van een botsing van twee zwarte gaten.

"De simulaties die we moeten uitvoeren, met de hulp van het publiek, zijn ontworpen om grote hiaten in onze kennis over zwaartekrachtsgolven van deze botsingen op te vullen door zoveel mogelijk mogelijkheden voor deze acht parameters te dekken. De huidige catalogi van simulaties van zwarte gaten zijn veel te klein om deze grote hoeveelheid mogelijkheden goed te dekken. ' zei Etienne.

"Dit werk is bedoeld om de wetenschappelijke gemeenschap een cruciale dienst te verlenen:een ongekend grote catalogus van zelfconsistente theoretische voorspellingen voor welke zwaartekrachtsgolven kunnen worden waargenomen bij botsingen van zwarte gaten. Deze voorspellingen gaan ervan uit dat Einsteins zwaartekrachttheorie, algemene relativiteitstheorie, is juist, en zal daarom diepere inzichten verschaffen in deze mooie en complexe theorie. Om je een idee te geven van het belang ervan - als de effecten van de relativiteitstheorie van Einstein niet zouden worden verklaard, GPS-systemen zouden kilometers per dag afwijken, om maar een voorbeeld te noemen."

Etienne en zijn team bouwen een website met downloadbare software op basis van dezelfde Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, of BOINC, systeem dat wordt gebruikt voor het SETI@Home-project en andere wetenschappelijke toepassingen. Het gratis middlewaresysteem is ontworpen om de verwerkingskracht van duizenden personal computers over de hele wereld te helpen benutten. Het team van West Virginia heeft hun project BlackHoles@Home genoemd en verwacht het later dit jaar operationeel te hebben.

Ze hebben al een website opgezet waar het publiek meer over de inspanning kan leren:https://math.wvu.edu/~zetienne/SENR/.