ondas Gravitacionais, Einstein ondulações no espaço-tempo, avistou pela primeira vez.

há muito Tempo, mais profunda no espaço, dois buracos negros—o ultrastrong campos gravitacionais deixado para trás por gigantescas estrelas que desabou infinitesimal pontos—lentamente desenhou juntos. Os fantasmas estelares se aproximaram cada vez mais, até que, cerca de 1,3 bilhões de anos atrás, eles rodopiaram um ao outro a metade da velocidade da luz e finalmente se fundiram., A colisão provocou um estremecimento através do universo: ondulações no tecido do espaço e do tempo chamadas ondas gravitacionais. Há cinco meses, passaram pela Terra. E, pela primeira vez, os físicos detectaram as ondas, cumprindo uma busca de 4 décadas e abrindo novos olhos nos céus.,a descoberta marca um triunfo para os 1000 físicos com o Observatório da onda gravitacional Laser (LIGO), um par de instrumentos gigantescos em Hanford., Washington, e Livingston, Louisiana. Rumores da detecção circulavam há meses. Hoje, numa conferência de imprensa em Washington, D. C., A equipa de Lido tornou-a oficial. “Conseguimos!,”diz David Reitze, um físico e Diretor Executivo do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena. “Todos os rumores que rodopiam lá fora acertaram a maior parte.”

Albert Einstein previu a existência de ondas gravitacionais há 100 anos, mas detectá-las diretamente exigia uma enorme capacidade tecnológica e uma história de caça. (See a timeline below of the history of the search for gravitational waves., Os pesquisadores de LIGO sentiram uma onda que esticava o espaço por uma parte em 1021, fazendo toda a Terra expandir-se e contrair-se em 1/100,000 de um nanômetro, cerca da largura de um núcleo atômico. The observation tests Einstein’s theory of gravity, the general theory of relativity, with unprecedented rigor and provides proof positive that black holes exist. “Ele vai ganhar um Prêmio Nobel”, diz Marc Kamionkowski, um teórico da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, Maryland.,LIGO observa um minúsculo alongamento do espaço com o que equivale a réguas ultraprecisas: duas engenhocas em forma de L chamadas interferómetros com braços de 4 km de comprimento. Espelhos nas extremidades de cada braço formam uma longa “cavidade ressonante”, na qual a luz laser de um comprimento de onda preciso bate para trás e para a frente, ressoando assim como o som de um anel de passo específico em um tubo de órgão. Onde os braços se encontram, os dois feixes podem sobrepor-se. Se percorreram distâncias diferentes ao longo dos braços, as suas ondas acabarão por ficar fora de pé e interferirão umas com as outras., Isso fará com que alguma da luz saia através de uma saída chamada Porto escuro em sincronia com ondulações da onda.a partir da interferência, os pesquisadores podem comparar os comprimentos relativos dos dois braços com a largura de um próton—sensibilidade suficiente para ver uma onda gravitacional passando enquanto estica os braços em quantidades diferentes. Para detectar tais deslocamentos minúsculos, No entanto, os cientistas devem absorver vibrações tais como a onda de ondas sísmicas, o fluxo de tráfego, e a queda de ondas em linhas costeiras distantes.,

V. Altounian/Science

Em 14 de setembro de 2015, em 9:50:45 hora universal—4:50 da manhã em Louisiana e 2:50 da manhã em Washington—LIGO a sistemas automatizados detectado apenas um sinal. A oscilação surgiu a uma frequência de 35 ciclos por segundo, ou Hertz, e acelerou até 250 Hz antes de desaparecer 0,25 segundos depois. A frequência crescente, ou chirp, jibes com dois corpos massivos em espiral um para o outro. Zero.,007-o atraso de segundos entre os sinais de Louisiana e Washington é o momento certo para uma onda de velocidade de luz a passar por ambos os detectores.

O sinal excede o padrão de” cinco-sigma ” de significância estatística que os físicos usam para reivindicar uma descoberta, os pesquisadores de Lido relatam em um artigo programado para ser publicado em cartas de revisão física para coincidir com a conferência de imprensa. É tão forte que pode ser visto nos dados brutos, diz Gabriela González, uma física da Universidade Estadual de Louisiana, Baton Rouge, e porta-voz da colaboração científica do Lido., “Se você filtrar os dados, o sinal é óbvio para o olho”, diz ela.

A comparação com simulações de computador revela que a onda veio de dois objetos 29 e 36 vezes mais massivos do que o sol em espiral para dentro de 210 quilômetros um do outro antes de se fundir. Apenas um buraco negro—que é feito de energia gravitacional pura e obtém a sua massa através da famosa equação de Einstein E=mc2—pode embalar tanta massa em tão pouco espaço, diz Bruce Allen, um membro do LIGO no Instituto Max Planck de física gravitacional em Hanôver, Alemanha., A observação fornece a primeira evidência para buracos negros que não dependem de ver gás quente ou estrelas rodopiar em torno deles a distâncias muito maiores. “Antes, você poderia argumentar em princípio se os buracos negros existem ou não”, diz Allen. “Now you can’T.”

the collision produced an astounding, invisible explosion. Modelagem mostra que o buraco negro final totaliza 62 massas solares—3 massas solares menos do que a soma dos buracos negros iniciais. A massa desaparecida desapareceu na radiação gravitacional – uma conversão de massa em energia que faz uma bomba atómica parecer uma faísca., “Por um décimo de segundo brilha mais do que todas as estrelas em todas as galáxias”, diz Allen. “Mas apenas em ondas gravitacionais.”

O LIGO facilidade em Livingston, Louisiana, tem um gêmeo em Hanford, Washington.,

© ATMOSFERA AÉREA

Outras explosões estelares, chamada gamma-ray bursts pode também brevemente ofuscar as estrelas, mas o explosivo buraco-negro fusão define uma alucinante registro, diz Kip Thorne, um gravitacional teórico Caltech, que desempenhou um papel de liderança na LIGO de desenvolvimento. “É de longe a explosão mais poderosa que os humanos já detectaram, exceto o big bang”, diz ele.durante 5 meses, os físicos de LIGO lutaram para manter uma tampa na sua descoberta pupating., Normalmente, a maioria dos membros da equipe não saberia se o sinal era real. LIGO regularmente Salda suas leituras de dados com sinais falsos secretos chamados “injeções cegas” para testar o equipamento e manter os pesquisadores em seus dedos. Mas em 14 de setembro de 2015, o sistema de injeção cego não estava funcionando. Os físicos só recentemente completaram uma atualização de US $205 milhões das máquinas, e vários sistemas—incluindo o sistema de injeção-ainda estavam offline enquanto a equipe terminava uma “fase preliminar de engenharia”.”Como resultado, toda a colaboração sabia que a observação era provavelmente real., “Eu estava convencido naquele dia”, diz González.ainda assim, os físicos de LIGO tiveram que descartar todas as alternativas, incluindo a possibilidade de que a leitura fosse um embuste malicioso. “Nós passamos cerca de um mês olhando para as maneiras que alguém poderia falsificar um sinal”, diz Reitze, antes de decidir que era impossível. Para González, fazer os cheques “era uma grande responsabilidade”, diz ela. “Esta foi a primeira detecção de ondas gravitacionais, então não havia espaço para um erro.,”

Provando que as ondas gravitacionais existem não podem ser LIGO legado mais importante, como não tem sido convincente evidência indireta para eles. Em 1974, astrônomos americanos Russell Hulse e Joseph Taylor descobriram um par de Estrelas de neutrões emissores de rádio chamadas pulsares orbitando um ao outro. Ao cronometrar os pulsares, Taylor e o colega Joel Weisberg demonstraram que eles estão muito lentamente em espiral em direção um ao outro—como deveriam se eles estão irradiando ondas gravitacionais.

é de longe a explosão mais poderosa que os humanos já detectaram, exceto pelo big bang.,

é a perspectiva da ciência que pode ser feita com ondas gravitacionais que realmente excita os físicos. Por exemplo, diz Kamionkowski, o teórico de Johns Hopkins, o primeiro resultado de LIGO mostra o poder de tal radiação para revelar objetos astrofísicos invisíveis como os dois buracos negros malfadados. “Isso abre uma nova janela sobre esta vasta população de remanescentes estelares que sabemos estarem lá fora, mas dos quais temos visto apenas uma pequena fração”, diz ele.a observação também abre caminho para testar a relatividade geral como nunca antes, diz Kamionkowski., Até agora, os físicos estudaram a gravidade apenas em condições onde a força é relativamente fraca. Ao estudar as ondas gravitacionais, elas podem agora explorar condições extremas nas quais a energia no campo gravitacional de um objeto representa a maior parte ou toda a sua massa—o reino da forte gravidade até agora explorado apenas pelos teóricos.

Rainer Weiss, em Nova Iorque, para uma Feira de Ciências.,

Matt Weber

Com o buraco negro fusão, a relatividade geral passou o primeiro teste, diz Rainer Weiss, um físico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Cambridge, que veio com a ideia original para LIGO. “As coisas que você calcula da teoria de Einstein parecem exatamente como o sinal”, diz ele. “Para mim, isso é um milagre.”

a detecção de ondas gravitacionais marca o culminar de uma busca de décadas que começou em 1972, quando Weiss escreveu um artigo descrevendo o projeto básico de Lido., Em 1979, a Fundação Nacional de Ciência financiou trabalhos de pesquisa e desenvolvimento no MIT e na Caltech, e a construção do Lido começou em 1994. Os instrumentos de US $272 milhões começaram a tomar dados em 2001, embora não foi até a atualização que os físicos esperavam um sinal.se a descoberta de LIGO merece um Prêmio Nobel, quem deveria recebê-la? Os cientistas dizem que o Weiss é um “shoo-in”, mas ele demora-se. “Não gosto de pensar nisso”, diz ele. “Se ganhar um Prémio Nobel, não deve ser pela detecção de ondas gravitacionais. O Hulse e o Taylor fizeram isso., Muitos pesquisadores dizem que outros merecedores incluiriam Ronald Drever, o primeiro diretor do projeto na Caltech que fez contribuições importantes para o projeto de Lido, e Thorne, o teórico da Caltech que defendeu o projeto. Thorne também se opõe. “As pessoas que realmente merecem o crédito são os experimentadores que fizeram isso, começando com Rai e Ron”, diz ele.entretanto, outras detecções podem vir rapidamente. Os pesquisadores de Manga ainda estão analisando dados de sua primeira execução de observação com seus detectores atualizados, que terminou em 12 de Janeiro, e planejam começar a tomar dados novamente em julho., Uma equipe na Itália espera ligar seu detector de virgem reconstruído – um interferômetro com armas de 3 quilômetros-no final deste ano. Os físicos esperam ansiosamente pela próxima onda.

Ver mais da cobertura científica das ondas gravitacionais.,

a Partir de predição para a realidade: uma história de busca de ondas gravitacionais

  • 1915 – Albert Einstein publica a teoria da relatividade geral, explica a gravidade, como a deformação do espaço-tempo de massa ou de energia
  • 1916 – Einstein prevê a objetos massivos, girando em determinadas maneiras irá causar espaço-tempo ondas—as ondas gravitacionais
  • 1936 – Einstein tornou-segunda pensamentos e argumenta em um manuscrito, que as ondas não existem, até o revisor aponta um erro
  • 1962 – russo físicos M. E. Gertsenshtein e V. I.,artes dados em 2002
  • 1996 – início da Construção em VIRGEM detector de ondas gravitacionais na Itália, que começa a tomar de dados em 2007
  • 2002-2010 – Corre da inicial LIGO—não detecção de ondas gravitacionais
  • 2007 – LIGO e VIRGEM equipes concordam em compartilhar dados, formando uma única rede global de detectores de ondas gravitacionais
  • 2010-2015 – $205 milhões actualização da LIGO detectores
  • 2015 – Advanced LIGO começa a detecção inicial é executado em setembro
  • 2016 – Em 11 de fevereiro, NSF e LIGO equipe de anunciar o êxito da detecção de ondas gravitacionais

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *