Prêmio Nobel anunciou a uma distância de menos de um ponto de semana o tempo, foi considerado como um prêmio de escolha popular de ondas gravitacionais e descobrir que ele tem feito um grande avanço, os Estados Unidos dois LIGO (Interferometer Gravitational Aceno Observatory Laser) e do Observatório Europeu Virgem Joint anunciado que eles, uma vez mais detectar ondas gravitacionais formados pela fusão de dois buracos negros (ondas gravitacionais). E além das novas descobertas, esse progresso é o maior destaque um método de posicionamento de três pontos, observando o princípio de ondas gravitacionais meios de observação anteriores 10 vezes na precisão do que outros.

Figura Shu furo preto fusão

Como os Estados Unidos pelos projetos de pesquisa National Science Foundation-financiados, dois LIGO (Observatório Laser Interferometria Gravitational-wave, LIGO) foram implantados a uma distância de 3.000 quilômetros da costa sul dos Estados Livingston United e da costa noroeste dos Estados Unidos Hanford, por meio de sua o interferómetro laser para completar a detecção de ondas gravitacionais.

Atualmente, os seres humanos estão já em Setembro de 2015, Dezembro de 2015 e 04 de janeiro de 2017 completou as três observações de ondas gravitacionais, e hoje é a quarta vez que a sonda. No entanto, ao contrário do anterior três A diferença é que desta vez sondagem mais do que um novo rosto - em Itália, Virgem observatório.

Figura Shu italiana Virgem observatório

Este ano, 14 de agosto de Virgem, pela primeira vez detectado o sinal de onda gravitacional pelo buraco negro duplo mais de um bilhão de anos-luz de fusão produzida, que está localizado três Observatory nos Estados Unidos e na Itália pela primeira vez este buraco negro observado ao mesmo tempo para o fenômeno de fusão. Papel na descoberta de ondas gravitacionais foi submetido a "Physical Review Letters" (Physical Review Letters).

Então três Observatório também descobriu que as ondas gravitacionais significa? Na verdade, você pode simplesmente e triangulação analogia, Devido à presença de três sinal de tempo recebido diferença Observatory ondas gravitacionais são detectados simultaneamente, vai contribuir para a melhor fonte do sinal de posicionamento.

Na verdade, a posição dos satélites GPS no posicionamento preciso da Terra também é usado um princípio similar de triangulação. "A precisão da detecção de ondas gravitacionais é muito maior do que os três anteriores!" Porta-voz italiano Virgem observatório Jo van den Marca expressa.

gama FIG Shu digitalização Virgem observatório

Saiba fonte de sinal de onda gravitacional tem implicações muito importantes para observações posteriores. Porque telescópios ópticos e rádio convencionais muitas vezes o sinal de transmissão aleatório contra o céu vasto, mas, se a posição de observação é relativamente claro, o telescópio podem ser alinhados com a direcção de uma tal fonte de sinal a uma primeira vez depois observou-se a descoberta de ondas gravitacionais. Naturalmente, porque o universo é as ondas gravitacionais ripple gerado pela fusão do buraco negro, e não produzir qualquer forma de luz, de modo que as ondas gravitacionais para observação, telescópio tradicional podem não têm muito efeito.

Mas se algum dia, enquanto três Observatory observadas a fusão binário, em vez do fenómeno buraco negro de convergência, em seguida, o observatório tradicional pode ser levada a cabo de acordo com um sentido mais adicional observação geralmente posicionada. "Com a adição da Virgem, entramos em um" rico astronomia "nova era (astronomia multi-mensageiro) é", a equipe LIGO pesquisador, físico da Universidade de Cardiff representação Bangalore Sathyaprakash. "Isso abre uma nova direção para a nossa investigação."

equipe figura Shu LIGO de pesquisadores da Universidade de Cardiff físico Bangalore Sathyaprakash

De fato, desde o primeiro ser humano a detectar ondas gravitacionais, pesquisa relacionada no campo tem sido um grande passo à frente, e entrou numa nova fase. Como todos sabemos, a relatividade geral de Einstein, as ondas gravitacionais são a última peça de mistério. Após o início do século XX teoria geral da relatividade de Einstein, o conceito de tempo e espaço, mas também subverter o sentido físico da maioria das pessoas.

A relatividade geral acredita que os objetos grandes, tão pequenos quanto a própria humanidade, quando se movem, fará com que ondas de espaço-tempo ao redor. É fácil de entender um conceito, como o navio iria gerar ondas quando se deslocam água. Pouco antes da descoberta das ondas gravitacionais, esta teoria nunca foi comprovada.

No entanto, para observar ondas gravitacionais - um spread de ondulações no universo - é uma tarefa extremamente difícil. Analogia, se a urdidura pessoa tempo para ser detectado movimento gerado em torno da Terra, é substancialmente impossível, porque tais muito pequena uma perturbação temporal.

É por isso que os cientistas criaram uma espécie de ondas gravitacionais LIGO e observatórios de Virgem, e observando seu corpo maciço milhões de forte perturbação movimento rápido centenas de milhões de anos-luz de distância, mesmo produzidos, tais como estrelas de nêutrons ou fusão de buracos negros. Tais objetos na integração, várias vezes por segundo irá girar em torno de si e, eventualmente, fundir-se uma enorme massa de novos objetos. Enquanto isso, quando o movimento túnel do tempo e objetos gerados pelo impacto, o desempenho de ondas gravitacionais irão formar, e se espalhou para a velocidade da luz em todas as direções no espaço.

No processo atinge a Terra, essas ondas serão significativamente atenuados, no entanto, usando um LIGO e Virgo semelhante para que os instrumentos mais sensíveis, ainda temos esperança de detectá-los. Ligo princípio geral dois dispositivos é o mesmo comprimento do braço sonda em uma configuração em L, um espelho é colocado no final dos braços para a luz laser reflectida. Laser emitindo um laser para dividir cada espelho está localizado na intersecção de dois túneis.

Em circunstâncias normais, duas pernas longas deve ser exatamente o mesmo comprimento e, assim, o tempo que demora a propagação do feixe de laser é o mesmo nas duas pernas longas. No entanto, uma vez que através do detector de ondas gravitacionais, a distorção do espaço-tempo pode causar o comprimento do braço longo de uma direcção irá ser comprimida, enquanto o braço longo na outra direcção irá ser esticado, fazendo com que dois feixes de laser de propagação o comprimento variância do tempo, quando eles são reflectidos de volta e fusão ocorre franjas de interferência.

obras observatório Figura Shu Virgem

Os cientistas para medir quaisquer extremamente ligeiras variações espaciais que ocorrem por meio do braço longo de tais efeitos de interferência. Naturalmente, esta mudança no comprimento será extremamente sutil - Ligo deve ser capaz de detectar menos de um dimo milimo de um protão corresponde ao comprimento da mudança de diâmetro, é possível detectar os sinais de ondas gravitacionais.

capacidade de observação LIGO é melhor, que, até agora completou três observações. A sensibilidade Virgem é ligeiramente menor do que Ligo. Eles em 1 de agosto deste ano foram observados, e o buraco negro observado eventos de fusão em 14 de agosto. A fusão, um buraco negro cerca de 31 vezes a massa do Sol, as outras 25 vezes, girar em torno de si a uma distância de 1,8 bilhões de anos-luz. Estudos têm demonstrado que estes dois buracos negros finalmente fundidos em um buraco negro cerca de 53 vezes a massa do sol.

Duplo Black Hole girar em torno, e, finalmente, a fusão

Estes buracos negros são realmente muito grande - muito mais do que o esperado quando os cientistas LIGO procurando ondas gravitacionais no começo. No entanto, eventos de fusão até a terceira descoberta, os cientistas observaram estes massa do buraco negro é tão grande. "Buraco negro parece ser geral são tão grandes, e nós em breve descobrir o ritmo da sua integração.", Disse Sathyaprakash.

Agora, com a adição de uma nova estação de observação, três estações podem ser mais precisamente localizar a posição do buraco negro, Esta alta de mais de 10 vezes maior do que quando depender de precisos Observatory dois LIGO. Claro, isso não só permite três astrônomos do observatório melhor encontrar a localização do enviado sinal, eles também podem pesquisadores ajuda melhor medição mais precisa dos ângulos através do tempo e espaço de compressão e extensão de ondas gravitacionais. Esta informação pode ajudar os cientistas a encontrar mais informações para trazer os objetos sinal de onda gravitacional: por exemplo, quando eles giram uns com os outros, até que ponto eles estão inclinados para a terra.

Na quarta eventos de fusão de recentes descobertas na comunidade astronômica ansioso para saber se LIGO observado Fusão estrela de nêutrons (Talvez estrela de nêutrons de fusão e de eventos de um buraco negro). Mas agora, os cientistas LIGO não são comentários relevantes. Sathyaprakash disse: "Estamos prontos para divulgar assuntos relacionados no momento certo", ressaltou ele, eles ainda estão analisando os dados coletados.

Figura Shu nos Estados Unidos Hanford e Livinsgton de LIGO, Virgem observatório e na Itália

Ao mesmo tempo, os três observatórios estão a retirar "resto" da tarefa "universo Scan" no. Durante a parada, os cientistas Virgem e LIGO vai se esforçar para melhorar a sensibilidade das estações. LIGO e Virgo também vai começar uma nova observação no outono de 2018, uma vez que a atividade foi realizada nestas observações, os astrônomos esperado para observar o fenômeno de ondas gravitacionais mais. Sathyaprakash disse: "Com novas melhorias, eu acho que nós temos a oportunidade de detectar estes eventos a cada ano, seria muito emocionante."