A gyorsan forgó neutroncsillagok folyamatos gravitációs hullámok lehetnek. Kredit: K. Wette
Emlékszel az otthoni munka előtti napokra? Hétfő reggel van, késésben van, hogy legyőzze a forgalmat, és nem találja az autó kulcsait. Mit csinálsz? Megpróbálhat szobáról szobára mozogni, és minden sík felületre vetni a szemét, abban a reményben, hogy észreveszi a hiányzó kulcsokat. Természetesen ez azt feltételezi, hogy valahol jól láthatóak; ha egy újság alatt vannak elrejtve, vagy a kanapé mögé esnek, soha nem veszi észre őket. Vagy lehet, hogy annyira meg van győződve arról, hogy utoljára a konyhában látta a kulcsokat és keresés nekik ott van: minden szekrényben, mikrohullámú sütőben, mosogatógépben, hűtőszekrény hátulján, stb. Persze, ha az éjjeliszekrényen hagyta őket, a konyha felforgatása kudarcra van ítélve. Szóval, melyik a legjobb stratégia?
A tudósok hasonló rejtvényekkel néznek szembe a keresés során gravitációs hullámok– hullámzik a tér és idő szövetében – a gyorsan forgó neutroncsillagoktól. Ezek a csillagok a legsűrűbb objektumok az Univerzumban, és ha nem tökéletesen gömb alakúak, nagyon halk „zümmögést” bocsátanak ki folyamatos gravitációs hullámokból. Ennek a „zúgásnak” hallatán a tudósok mélyen betekinthetnek a neutron csillag és fedezze fel titkait, új betekintést nyerve az anyag legszélsőségesebb állapotaiba. Azonban nagyon érzékeny „fülünk” – 4 kilométeres, erős lézereket használó detektorok – még nem hallott semmit.
A kihívás része, hogy a hiányzó kulcsokhoz hasonlóan a tudósok sem biztosak a legjobb keresési stratégiában. A legtöbb korábbi tanulmány a „teremről szobára” megközelítést alkalmazta, és igyekezett a lehető legtöbb helyen folyamatos gravitációs hullámokat találni. Ez azonban azt jelenti, hogy csak korlátozott időt tölthet azzal, hogy egy helyen hallgassa az árulkodó „zúgást” – ugyanúgy, ahogy csak annyi ideig bámulhatja a dohányzóasztalát, és megpróbálja felismerni a kulcsformát. tárgy. És mivel a „zúgás” nagyon halk, jó eséllyel nem is hallja.
Egy, a közelmúltban megjelent tanulmányban Fizikai áttekintés DKarl Wette, az ARC Gravitációs Hullám Felfedezési Kiválósági Központ (OzGrav) posztdoktori kutatócsoportja. Ausztrál Nemzeti Egyetem, kipróbálta a „hol máshol lehetnek, mint a konyhában?” megközelítés.
Wette így magyarázza: „Tanácsolt sejtést tettünk egy adott helyen, ahol folyamatos gravitációs hullámok lehetnek, részben azon alapulva, amit a pulzárokról már tudunk – olyanok, mint a neutroncsillagok, de folyamatos gravitációs hullámok helyett rádióhullámokat bocsátanak ki. Feltételeztük, hogy a közelben folyamatos gravitációs hullámokat észlelnek pulzár rádióhullámok." Csakúgy, mint azt feltételezni, hogy a hiányzó kulcsok valószínűleg a kézitáskája vagy pénztárcája közelében lesznek.
A meglévő megfigyelési adatok felhasználásával a csapat sok időt töltött a kereséssel ezen a helyen (közel 6000 nap számítógépes idő!), és figyelmesen hallgatta a halk „zúgást”. Grafikus feldolgozó egységeket is használtak – általában számítógépes játékokhoz használt speciális elektronikát –, amivel algoritmusaik szupergyorsan futnak.
„A keresésünk lényegesen érzékenyebb volt, mint bármely korábbi keresés erre a helyre” – mondja Wette. „Sajnos nem hallottunk semmit, így a sejtésünk ezúttal téves volt. Egyelőre visszakerült a rajzasztalhoz, de továbbra is hallgatunk.”
Hivatkozás: „Folyamatos gravitációs hullámok mély kutatása 171–172 Hz-en LINK második megfigyelési futási adatok”, Karl Wette, Liam Dunn, Patrick Clearwater és Andrew Melatos, 23. március 2021., Fizikai áttekintés D.
DOI: 10.1103/PhysRevD.103.083020
