Abbiamo appena sentito il "battito" spazio-temporale della rinascita di un buco nero

Abbiamo appena sentito il

Oggi passerà alla storia come il giorno in cui abbiamo scoperto direttamente le onde gravitazionali. La scoperta fatta dagli scienziati della cooperazione scientifica LIGO (LIGO) è un evento degno del Premio Nobel, che è uguale o addirittura supera la scoperta del bosone di Higgs nel 2012 e l'implementazione della teoria di un Universo in espansione nel 1929 da Edwin Hubble.

"Ora possiamo ascoltare l'Universo", ha detto il fisico e rappresentante di LIGO Gabriela González durante uno storico incontro della National Science Foundation giovedì a Washington DC. "Il rilevamento è l'inizio di una nuova era: il campo dell'astronomia gravitazionale è ora una realtà."

Sebbene le onde gravitazionali siano state inizialmente proposte dalla teoria della relatività generale di Einstein un secolo fa, solo ora l'umanità ha una tecnologia in grado di misurare fisicamente questa ondulazione nello spaziotempo. Usando un LIGO equipaggiato con un osservatore laser interferometrico-interferometrico, si possono misurare piccole oscillazioni spazio-temporali. E poco dopo la modernizzazione della sensibilità nel settembre dello scorso anno, l'Universo ha presentato un dono gravitazionale a LIGO.

Le onde gravitazionali sono generate quando oggetti massicci sono accelerati, si scontrano o esplodono. Se riusciamo a misurare l'onda gravitazionale di questi eventi, allora possiamo scoprire molto sulle loro proprietà e persino usare questa conoscenza per una nuova era dell'astronomia dell'onda gravitazionale. Questo sarebbe un cambio di paradigma dall'astronomia "ordinaria", che studia la radiazione cosmica dallo spettro elettromagnetico; Lo spettro delle onde gravitazionali può rivelare un universo "oscuro", in cui i buchi neri si scontrano e le stelle di neutroni volano silenziosamente l'una attorno all'altra nella notte.

E il 14 settembre 2015, una delle più grandi, come si crede, le eruzioni delle onde gravitazionali nell'Universo sono state scoperte dal sistema laser LIGO recentemente aggiornato.

A circa 1,3 miliardi di anni luce dalla Terra, due buchi neri sono rimasti intrappolati nella loro reciproca forza di gravità e hanno iniziato a ruotare l'uno attorno all'altro a velocità tremenda. I doppi buchi neri sono considerati parte integrante del paesaggio cosmico. Ma questa era la prima volta che siamo stati in grado di rilevare direttamente due buchi neri con una massa pari a 29 e 36 dei nostri Soli prima della fusione. Questa incredibile fusione può essere vista attraverso la visualizzazione al computer.

Tuttavia, la loro battaglia gravitazionale fu breve. In una frazione di secondo, due oggetti che ruotavano rapidamente toccavano e schizzavano energia furiosa. In un istante, i buchi neri persero tre masse del nostro Sole - questa massa fu trasformata in pura energia gravitazionale.

Se ricordiamo la nostra analogia con "lanciare un sasso in uno stagno", che abbiamo proposto di generare onde gravitazionali, allora la situazione con un buco nero è come lanciare un grande mattone in uno stagno. Allo stesso tempo c'era un'ondata gigante di energia gravitazionale, che ha prodotto queste increspature nello spazio-tempo nell'universo. Oltre 1,3 miliardi di anni dopo, queste onde hanno raggiunto la Terra. E così è successo che LIGO è stato solo in quel momento modernizzato e pronto a scoprire questo antico evento. Questa è un'intuizione intuitiva cosmica in tutta la sua gloria.

La teoria suggerisce che quando due buchi neri si scontrano e si fondono, la loro onda gravitazionale di segnale dovrebbe produrre un impulso molto veloce, e il rallentamento è sufficiente per sentire questa "pulsazione" in una collisione. E cosa ne pensi? Quasi come previsto dai modelli computerizzati basati sull'equazione di relatività di 100 anni di Einstein, il buco nero "pulsa". Puoi ascoltare:

Questo suono rappresenta il momento in cui due buchi neri a spirale si fusero in uno solo. Si ritiene che un tale evento si verifichi nell'universo ogni 15 minuti. Questa è la vera incarnazione della ricerca fisica che i fisici hanno completato in 100 anni.

Non c'è dubbio sull'affidabilità del segnale, perché questo è solo l'inizio per osservare tali incontri. Soprattutto perché questo "impulso" è stato previsto e rappresenta la vera rinascita di un buco nero.

Quando ci si siede e ci si pensa seriamente, diventa difficile capire che questo è un segnale da due buchi neri, che volano attraverso il nostro pianeta. E infatti, questo segnale passa attraverso ognuno di noi. Questo è successo innumerevoli volte e continuerà in futuro. Ma ora abbiamo uno speciale "apparecchio acustico" che aiuterà a prenderlo. Inoltre, grazie al tempo impiegato dalle due stazioni LIGO, sapremo da dove viene. La stazione di Livingston (Louisiana) ha ascoltato il segnale per 7 millisecondi alla stazione di Hanford (Washington), il che significa che proveniva dall'emisfero celeste meridionale.

Il fatto che abbiamo una conoscenza molto approssimativa di dove sono nate le onde ci dà un'idea di un futuro potenzialmente molto "luminoso" per l'astronomia delle onde gravitazionali. Se aggiungi altre stazioni alla rete, puoi aumentare il ritardo del segnale e saremo in grado di localizzare le regioni gravitazionali dell'Universo. E grazie a questo, puoi avere accesso al paesaggio gravitazionale dello spazio. Chissà quali altri segreti riveleremo.

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