Kalbant apie daugybę Visatos paslapčių, juodosioms skylėms skirta speciali kategorija. Kadangi jie yra nematomi plika akimi, jie lieka nepastebimi. Mokslininkai yra priversti „pamatyti“, kokį poveikį jų intensyvusis sunkumas daro netoliese esančioms žvaigždėms ir dujų debesims, kad galėtų juos ištirti.
Tai gali pasikeisti Kardifo universiteto komandos dėka. Čia tyrėjai pasiekė proveržį, kuris galėtų padėti mokslininkams atrasti šimtus juodųjų skylių visoje Visatoje.
Marko Hannamo iš Fizikos ir astronomijos mokyklos vadovaujami tyrėjai sukūrė teorinį modelį, kurio tikslas yra numatyti visus galimus gravitacinių bangų signalus, kuriuos gali rasti mokslininkai, dirbantys su Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO) detektoriais. .
Šie detektoriai, veikiantys kaip mikrofonai, skirti ieškoti juodųjų skylių susidūrimų likučių. Kai jie bus įjungti, Kardifo komanda tikisi, kad jų tyrimai pasitarnaus kaip „stebėtojų gidas“ ir padės mokslininkams paimti silpnus susidūrimų, vadinamų gravitacinėmis bangomis, įvykius prieš milijonus metų.
Kardifo komanda, kurią sudaro doktorantai, doktorantai ir bendradarbiai iš Europos ir JAV universitetų, bendradarbiaus su viso pasaulio mokslininkais, bandydami išsiaiškinti Visatos kilmę.
„Dėl greito juodųjų skylių susisukimo orbita bus banguojama, lygiai taip pat kaip ir paskutiniai besisukančio viršaus vobleriai, kol jis apvirs“, - sakė Hannamas. Šie bangelės gali priversti juodąsias skyles atsekti laukinius takus aplink vienas kitą, ir tai sukelia ypač sudėtingus gravitacinių bangų signalus. Mūsų modeliu siekiama numatyti tokį elgesį ir padėti mokslininkams rasti signalus detektoriaus duomenyse. “
Jau dabar naujasis modelis yra užprogramuotas kompiuterių kodais, kuriuos LIGO mokslininkai visame pasaulyje ruošiasi naudoti ieškodami juodųjų skylių susijungimų, kai detektoriai įsijungia.
Dr Hannamas pridūrė: „Kartais šių besisukančių juodųjų skylių orbitos atrodo visiškai susivėlusios kaip stygos rutulys. Bet jei įsivaizduojate sūkurį su juodosiomis skylėmis, tada viskas atrodo daug aiškiau ir mes galime užrašyti lygtis, kad aprašytume, kas vyksta. Tai panašu į stebėjimą, kaip vaikas važiuoja dideliu greičiu besisukančiu pramogų parku, matyt, mostelėdamas rankomis. Žvelgiant iš šono, neįmanoma pasakyti, ką jie daro. Bet jei jūs sėdite šalia jų, jie gali sėdėti tobulai ramiai, tiesiog padėdami nykštį. “
Bet, be abejo, dar reikia nuveikti: „Iki šiol mes įtraukėme tik šiuos lengvatų padarinius, o juodosios skylės spiralė viena kitos atžvilgiu“, - sakė daktaras Hannamas. „Mes vis tiek turime dirbti tiksliai, ką daro sukimai, kai susiduria juodosios skylės“.
Tam jie turi atlikti didelius kompiuterinius modeliavimus, kad išspręstų Einšteino lygtis akimirkoms prieš ir po susidūrimo. Jie taip pat turės atlikti daugybę modeliavimų, kad būtų užfiksuota pakankamai juodųjų skylių masių ir sukimosi krypčių derinių, kad būtų galima suprasti bendrą šių sudėtingų sistemų elgesį.
Be to, Kardifo komandai laikas yra šiek tiek ribotas. Kai detektoriai bus įjungti, bus tik laiko klausimas, kada bus atlikti pirmieji gravitacinių bangų nustatymai. Daktaro Hannamo ir jo kolegų skaičiavimai turės būti paruošti laiku, jei tikimasi kuo geriau iš jų panaudoti.
Tačiau daktaras Hannamas nusiteikęs optimistiškai. „Ilgus metus buvome suklupę, kaip atsegti juodosios skylės judesį“, - sakė jis. „Dabar, kai tai išsprendėme, žinome, ką daryti toliau.“
