Wissenschaftler haben in elf Jahren Beobachtung keine Gravitationswellen gefunden

Das Radioteleskop in Parkes mit dem Spitznamen "lokale Platte". Das

seit elf Jahren laufende Experiment zur Detektion von Gravitationswellen konnte ihre Anwesenheit nicht erkennen . Die im Experiment verwendeten Radioteleskope konnten nichts aufzeichnen, was zur Unterstützung der Theorie des Vorhandenseins dieser Wellen interpretiert werden könnte.

Astronomen vom Parkes Observatory in Australien berichteten über das Ende der aktuellen Phase des Experiments. Sie ist Teil der Association of Australian National Observatories und eine wichtige Verbindung im Parkes Pulsar Timing Array- Programm zur Suche nach Gravitationswellen mithilfe temporärer Pulsar-Gitter. Dieses Programm ist wiederum Teil des großen internationalen Programms Pulsar Timing Array, an dem neben PPTA auch Beobachtungsgruppen aus Europa (EPTA) und Nordamerika ( NANOGrav ) teilnehmen .

Die Aufgabe des Programms besteht darin, niederfrequente (von 10 ^-9 bis 10 ^-6 Hz) Gravitationswellen zu erfassen , die von Einstein im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt wurden. Nach der Hypothese können solche Wellen binäre Systeme von zwei Schwarzen Löchern emittieren, die sich in den Zentren verschmelzender Galaxien befinden. In solchen Systemen drehen sich Schwarze Löcher mit einem Gewicht von mehreren zehn Millionen Sonnenbahnen um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt mit Zeiträumen von mehreren Monaten bis zu mehreren Jahren.

Um nach Wellen zu suchen, verwendeten die Wissenschaftler eine Stichprobe von mehreren zehn Millisekunden-Pulsaren. Pulsare drehen sich um Neutronensterne, die elektromagnetische Strahlung emittieren. Wenn der Strahl eines rotierenden Pulsars den Planeten Erde passiert, können wir ihn mit Hilfe von Radioteleskopen erfassen. Dank der Drehung der Pulsare tritt dieses Ereignis in bestimmten Zeiträumen auf - normalerweise von einigen Sekunden bis zu mehreren Millisekunden. Im Rahmen des verteilten Computerprojekts Einstein @ Home für 2012 wurden 63 Pulsare gefunden.

Wie Sie wissen , sind Pulsare wunderbare kosmische "Timer", weil ihre Pulsationen streng periodisch sind. Wenn ein Teleskop eine Änderung der Periodizität eines Signals erfassen könnte, könnte daher angenommen werden, dass die zwischen dem Beobachter und dem Pulsar verlaufende Gravitationswelle schuld ist.

Nach Berechnungen sollten solche Wellen die Ankunftszeit von Impulsen beeinflussen und diese um Werte in der Größenordnung von einigen zehn Nanosekunden ändern. Solche Zeitintervalle sind zwar recht klein, aber dennoch ziemlich messbar.

Die Wissenschaftler beobachteten jeden der ausgewählten Pulsare etwa einmal pro Woche. Selbst mit der erfolgreichen Detektion von Gravitationswellen wäre es in diesem Experiment unmöglich, ihre Quelle zu bestimmen - sie könnte sich irgendwo in der Himmelskugel innerhalb eines 100-Quadrat-Grad-Abschnitts befinden. In einem Gebiet dieser Größe könnten Tausende von verschmelzenden Galaxien vorhanden sein.

Leider wurde keine Bestätigung der Berechnungen erhalten. Und zu diesem Thema gibt es bereits mehrere Theorien. Einer von ihnen sagt, dass zentrale Schwarze Löcher beim Verschmelzen von Galaxien schnell ihre Energie abgeben und mit dem sie umgebenden interstellaren Gas interagieren. Sie drehen sich daher nicht über lange Zeiträume umeinander, sondern verschmelzen schnell. Einige Wissenschaftler schlagen in diesem Zusammenhang vor, auf die Suche nach Wellen höherer Frequenz umzuschalten.

Aber das beendet die Geschichte natürlich nicht. Am 18. September wurde eine aktualisierte Version des LIGO-Laser-Gravitationswellendetektors auf den Markt gebracht. 2016 wird mit dem Bau des großen Radioteleskops mit Quadratkilometer-Array (SKA) begonnen. Diese Projekte haben lediglich die Möglichkeit, Gravitationswellen höherer Frequenz zu erfassen, die beispielsweise durch Zusammenführen von Neutronensternen emittiert werden.

Source: https://habr.com/ru/post/de384637/