2016 m. Vasario 11 d. Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorijos (LIGO) mokslininkai paskelbė pirmąjį gravitacinių bangų aptikimą. Šis vystymasis, kuris patvirtino Einsteino bendrojo reliatyvumo teorijos prognozę prieš šimtmetį, kosmologams ir astrofizikams atvėrė naujas tyrimų galimybes. Tai taip pat buvo baseinas Monasho universiteto tyrėjams, suvaidinusiems svarbų vaidmenį atradime.
Ir dabar, šiek tiek daugiau nei po metų, Astrofizikos centro „Monash“ tyrėjų komanda paskelbė dar vieną galimą apreiškimą. Remdamasi vykstančiais gravitacinių bangų tyrimais, komanda neseniai pasiūlė teorinę sąvoką, žinomą kaip „našlaičio atmintis“. Jei tiesa, ši koncepcija galėtų pakeisti revoliuciją, kaip mes galvojame apie gravitacines bangas ir erdvėlaikį.
„Monash“ astrofizikos centro tyrėjai yra dalis to, kas vadinama LIGO moksliniu bendradarbiavimu (LSC) - mokslininkų grupei, skirtai kurti aparatinę ir programinę įrangą, reikalingą gravitacinėms bangoms tirti. Komanda ne tik sukūrė aptikimų tikrinimo sistemą, bet ir atliko svarbų vaidmenį analizuojant duomenis - stebėjo ir aiškino surinktus duomenis - ir jie taip pat buvo naudingi kuriant LIGO veidrodžius.
Pažvelgusi ne tik į tai, ką pastebėjo LIGO ir kiti eksperimentai (pvz., „Virgo Interferometras“), tyrimo komanda siekė išsiaiškinti, kaip šių detektorių galimybes būtų galima dar labiau išplėsti ieškant gravitacinių bangų „atminties“. Šią teoriją apibūdinantis tyrimas neseniai buvo paskelbtas žurnale Fizinės apžvalgos raštai pavadinimu „Gravitacinių bangų atminties aptikimas be tėvų signalų“.
Pagal jų naują teoriją, erdvėlaikis negrįžta į normalią būseną po to, kai kataklizminis įvykis sukuria gravitacines bangas, dėl kurių jis išsitempia. Vietoj to jis lieka ištemptas, kurį jie vadina „našlaičių atmintis“ - žodis „našlaičiai“, nurodantis tai, kad „tėvų banga“ nėra tiesiogiai aptinkamas. Nors šio efekto dar reikia pastebėti, jis galėtų atverti keletą įdomių gravitacinių bangų tyrimų galimybių.
Šiuo metu detektoriai, tokie kaip LIGO ir Mergelė, tik tam tikru dažniu sugeba pastebėti gravitacinių bangų buvimą. Taigi tyrėjai gali ištirti tik tam tikrų tipų įvykių sukeltas bangas ir atsekti jas iki ištakų. Kaip neseniai paskelbtame universiteto pranešime spaudai sakė Lucy McNeill, „Monash“ astrofizikos centro tyrinėtoja ir pagrindinė autorė, rašoma popieriuje:
„Jei egzistuoja egzotiški gravitacinių bangų šaltiniai, pavyzdžiui, iš juodųjų mikro skylių, LIGO jų negirdėtų, nes jie yra per aukšto dažnio. Bet šis tyrimas rodo, kad LIGO gali būti naudojamas visatos zondavimui dėl gravitacinių bangų, kurios kažkada buvo manomos jai nematomos. “
Kaip jie nurodo savo tyrime, aukšto dažnio gravitacinių bangų pliūpsniai (t. Y. Tie, kurie yra kilohercų diapazone ar žemiau jo) sukuria našlaičių atmintį, kurią LIGO ir Mergelės detektoriai galės pasiimti. Tai ne tik padidintų šių detektorių pralaidumą eksponentiškai, bet ir atvertų galimybę rasti ankstesnių paieškų metu nepastebėtų gravitacijos bangų pliūpsnio įrodymų.
Dr Erikas Thrane'as, Monasho fizikos ir astronomijos mokyklos dėstytojas ir dar vienas LSC komandos narys, taip pat buvo vienas iš naujojo tyrimo bendraautorių. Kaip jis teigė: „Šios bangos gali atverti kelią fizikos studijoms, kurioms šiuo metu neprieinamos mūsų technologijos“.
Tačiau, kaip jie pripažįsta savo tyrime, tokių šaltinių net nėra ir reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų patvirtinta, kad „našlaičio atmintis“ iš tikrųjų yra reali. Nepaisant to, jie teigia, kad aukšto dažnio šaltinių paieška yra naudingas būdas išbandyti naująją fiziką, ir tai tik gali atskleisti dalykus, kurių nesitikėjome rasti.
„Pageidautina atlikti specialią gravitacinių bangų atminties paiešką. Jis turės didesnį jautrumą, palyginti su dabartinėmis paieškos paieškomis “, - teigia jie. „Be to, speciali paieška gali būti naudojama norint nustatyti, ar aptikimo kandidatas atitinka atminties sprogimą, tikrinant, ar likutis (po signalo atimties) atitinka Gauso keliamą triukšmą“.
Deja, tokioms paieškoms gali tekti laukti pasiūlytų išplėstinio LIGO eksperimento perėmėjų. Tai apima Einšteino teleskopą ir „Cosmic Explorer“ - du siūlomus trečiosios kartos gravitacinių bangų detektorius. Atsižvelgdami į tai, ką rasime ateities tyrimuose, galime pastebėti, kad erdvės laikas ne tik prasideda nuo gravitacinių bangų sukūrimo, bet ir yra „strijų“ tam įrodyti!
