science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Luisteren in de diepe ruimte:6000 uur onderzoek om continue zwaartekrachtsgolven te horen

Snel roterende neutronensterren kunnen continue zwaartekrachtgolven "zoemen". Krediet:K. Wette.

Bij het zoeken naar verloren sleutels, er zijn een aantal mogelijke strategieën. Je zou kunnen proberen om van kamer naar kamer te gaan, werp je blik over elk vlak oppervlak, in de hoop de ontbrekende sleutels te vinden. Natuurlijk, dit veronderstelt dat ze ergens in het zicht zijn; als ze verstopt zijn onder een krant of achter de bank zijn gevallen, je zult ze nooit spotten. Dus wat is de beste strategie?

Wetenschappers staan ​​voor een soortgelijk raadsel in de jacht op zwaartekrachtsgolven - rimpelingen in het weefsel van ruimte en tijd - van snel draaiende neutronensterren. Deze sterren zijn de dichtste objecten in het heelal en, op voorwaarde dat ze niet perfect bolvormig zijn, een zeer zwak "gezoem" van continue zwaartekrachtgolven uitzenden. Door dit "gezoem" te horen, kunnen wetenschappers diep in een neutronenster kijken en de geheimen ervan ontdekken, nieuwe inzichten opleveren in de meest extreme toestanden van materie. Echter, onze zeer gevoelige "oren" - 4 kilometer grote detectoren die krachtige lasers gebruiken - hebben nog niets gehoord.

Een deel van de uitdaging is dat, zoals de ontbrekende sleutels, wetenschappers zijn niet zeker van de beste zoekstrategie. De meeste eerdere studies hebben de "room-to-room"-benadering gevolgd, proberen om continue zwaartekrachtsgolven te vinden op zoveel mogelijk verschillende plaatsen. Maar dit betekent dat je maar een beperkte hoeveelheid tijd kunt besteden aan het luisteren naar het veelbetekenende gezoem op een bepaalde locatie, net zoals je maar zo lang naar je salontafel kunt staren om een ​​sleutelvormig object te onderscheiden. En aangezien het "gebrom" erg stil is, grote kans dat je het niet eens hoort.

In een recent gepubliceerde studie, een team van wetenschappers, onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Karl Wette van het ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) aan de Australian National University, probeerde de "waar anders zouden ze kunnen zijn dan de keuken?" benadering.

Wette legt uit:"We hebben een weloverwogen gok gedaan op een specifieke locatie waar continue zwaartekrachtgolven zouden kunnen zijn, gedeeltelijk gebaseerd op wat we al weten over pulsars - ze zijn als neutronensterren, maar zenden radiogolven uit in plaats van continue zwaartekrachtgolven. We veronderstelden dat er continue zwaartekrachtsgolven zouden worden gedetecteerd in de buurt van pulsar-radiogolven." Net als raden dat je ontbrekende sleutels waarschijnlijk dicht bij je handtas of portemonnee zullen liggen.

Met behulp van bestaande observatiegegevens, het team heeft veel tijd besteed aan het zoeken op deze locatie (bijna 6, 000 dagen computertijd) aandachtig luisteren naar dat zwakke gezoem. Ze gebruikten ook grafische verwerkingseenheden - gespecialiseerde elektronica die normaal gesproken wordt gebruikt voor computerspellen - om hun algoritmen supersnel uit te voeren.

"Onze zoekopdracht was aanzienlijk gevoeliger dan elke eerdere zoekopdracht naar deze locatie, " zegt Wette. "Helaas, we hoorden niets, dus onze gok was deze keer verkeerd. Het is nu terug naar de tekentafel, maar we blijven luisteren."