science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zwaartekrachtsgolf zoeken geen brom drum jacht

Een afbeelding van continue zwaartekrachtgolven. Krediet:Mark Myers, OzGrav/ Swinburne University

De jacht op het nooit eerder gehoorde 'gezoem' van zwaartekrachtsgolven veroorzaakt door mysterieuze neutronensterren is nu een stuk eenvoudiger geworden, dankzij een internationaal team van onderzoekers.

Zwaartekrachtgolven zijn alleen waargenomen van zwarte gaten en botsende neutronensterren, grote kosmische gebeurtenissen die enorme uitbarstingen veroorzaken die door ruimte en tijd rimpelen.

Het onderzoeksteam, waarbij wetenschappers van de LIGO Scientific Collaboration (LSC) betrokken zijn, Virgo Collaboration en het Center for Gravitational Astrophysics (CGA) van de Australian National University (ANU), richten nu hun arendsoog op draaiende neutronensterren om de golven te detecteren.

In tegenstelling tot de enorme uitbarstingen veroorzaakt door botsingen van zwarte gaten of neutronensterren, de onderzoekers zeggen dat enkele draaiende neutronensterren een uitstulping of 'berg' hebben die slechts enkele millimeters hoog is, die een gestage constante stroom of 'gezoem' van zwaartekrachtsgolven kan produceren.

De onderzoekers gebruiken hun methoden die in 2015 voor het eerst zwaartekrachtgolven detecteerden om deze gestage soundtrack van de sterren vast te leggen boven het donderende geluid van massieve zwarte gaten en dichte neutronensterren die op elkaar botsen.

Ze zeggen dat het is alsof je het gepiep van een muis probeert te vangen in het midden van een op hol geslagen kudde olifanten.

Indien succesvol, het zou de eerste detectie zijn van een zwaartekrachtgolf die niet gepaard ging met de botsing van massieve objecten zoals zwarte gaten of neutronensterren.

Artistieke impressie van continue zwaartekrachtsgolven gegenereerd door een draaiende asymmetrische neutronenster. Krediet:Mark Myers, Universiteit van Ozgrav-Swinburne

ANU Distinguished Professor, Susan Scott van de ANU Research School of Physics, zei dat de botsing van dichte neutronensterren een "uitbarsting" van zwaartekrachtsgolven veroorzaakte die door het heelal kabbelden.

"Neutronensterren zijn mysterieuze objecten, "Professor Schot, ook een hoofdonderzoeker bij het ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), zei.

"We begrijpen niet echt waar ze uit bestaan, of hoeveel soorten er bestaan. Maar wat we wel weten is dat wanneer ze botsen, ze sturen ongelooflijke uitbarstingen van zwaartekrachtgolven door het heelal.

"In tegenstelling tot, het zachte gezoem van een draaiende neutronenster is erg zwak en bijna onmogelijk te detecteren."

Drie nieuwe artikelen zijn zojuist gepubliceerd door de samenwerking tussen LSC en Virgo, waarin de meest gevoelige zoekopdrachten tot nu toe worden beschreven voor het zwakke gezoem van zwaartekrachtgolven van draaiende neutronensterren.

Hun werk biedt een 'kaart naar het potentiële El Dorado van zwaartekrachtsgolven'.

"Een van onze zoekopdrachten is gericht op jonge supernovaresten. Deze neutronensterren, onlangs geboren, zijn meer vervormd, en zou een sterkere stroom van zwaartekrachtsgolven moeten uitzenden, "Dr. Lilli Zon, van CGA en een Associate Investigator bij OzGrav, zei.

Naarmate deze zoekopdrachten steeds gevoeliger worden, geven ze meer details dan ooit over de mogelijke vorm en samenstelling van neutronensterren.

"Als het ons lukt om dit gezoem te detecteren, kunnen we diep in het hart van een neutronenster kijken en zijn geheimen ontrafelen, "Dr. Karl Wette, een postdoctoraal onderzoeker bij OzGrav en de CGA, zei.

professor Scott, die ook de leider is van de General Relativity Theory and Data Analysis Group bij ANU, toegevoegd:"Neutronensterren vertegenwoordigen de dichtste vorm van materie in het heelal voordat zich een zwart gat zal vormen."

"Door naar hun zwaartekrachtsgolven te zoeken, kunnen we de toestanden van nucleaire materie onderzoeken die eenvoudigweg niet in laboratoria op aarde kunnen worden geproduceerd."