Znanstvenici u opservatoriju gravitacijskog vala Laser Interferometer (LIGO) objavili su 11. veljače 2016. prvo otkrivanje gravitacijskih valova. Ovaj razvoj, koji je potvrdio predviđanje Einsteinove teorije opće relativnosti prije jednog stoljeća, otvorio je nove putove istraživanja za kozmologe i astrofizičare. Bio je to i preokret istraživačima na Sveučilištu Monash, koji su igrali važnu ulogu u otkriću.
A sada, nešto više od godinu dana kasnije, tim istraživača iz Monash centra za astrofiziku objavio je još jedno potencijalno otkriće. Na temelju njihovih tekućih studija gravitacijskih valova, tim je nedavno predložio teorijski koncept poznat kao "siroče pamćenje". Ako je istina, ovaj bi koncept mogao revolucionirati način razmišljanja o gravitacijskim valovima i prostornom vremenu.
Istraživači iz Monash centra za astrofiziku dio su onoga što je poznato pod nazivom LIGO Scientific Collaboration (LSCO Scientific Collaboration - LSC) - skupina znanstvenika posvećena razvoju hardvera i softvera potrebnih za proučavanje gravitacijskih valova. Osim stvaranja sustava za provjeru detekcija, tim je odigrao ključnu ulogu u analizi podataka - promatranju i interpretaciji prikupljenih podataka - te su također bili od značaja za dizajn LIGO zrcala.
Gledajući dalje od onoga što su primijetili LIGO i drugi eksperimenti (poput interferometra Djevice), istraživački tim pokušao je riješiti kako se te mogućnosti detektora mogu proširiti dalje pronalaženjem "memorije" gravitacijskih valova. Studija koja opisuje ovu teoriju nedavno je objavljena u časopisu Pisma o fizičkom pregledu pod naslovom "Otkrivanje gravitacijske valne memorije bez roditeljskih signala".
Prema njihovoj novoj teoriji, prostorno vrijeme se ne vraća u svoje normalno stanje nakon što kataklizmički događaj stvara gravitacijske valove koji se uzrokuju da se istegne. Umjesto toga, ona ostaje rastegnuta, što nazivaju "siročad pamćenjem" - riječ "siroče", aludirajući na činjenicu da se "roditeljski val" ne može izravno otkriti. Iako se ovaj efekt tek treba primijetiti, mogao bi otvoriti vrlo zanimljive mogućnosti istraživanja gravitacijskog vala.
Trenutno detektori poput LIGO-a i Djevice mogu razaznati prisutnost gravitacijskih valova na određenim frekvencijama. Kao takvi, istraživači mogu samo proučavati valove generirane određenim vrstama događaja i pratiti ih do izvora. Kao što je Lucy McNeill, istraživačica iz Monash centra za astrofiziku i vodeća autorica na papiru, izjavila u nedavnoj izjavi Sveučilišne novine:
"Ako postoje egzotični izvori gravitacijskih valova, na primjer, iz mikro crnih rupa, LIGO ih ne bi čuo jer su previsoke frekvencije. Ali ova studija pokazuje da se LIGO može upotrijebiti za ispitivanje svemira za gravitacijske valove za koje se nekoć smatralo da su njemu nevidljivi. "
Kao što oni navode u svojoj studiji, visokofrekventni grafitni valovi (tj. Oni koji se nalaze u ili ispod kiloherc-a) proizveli bi siročad pamćenje koje bi detektori LIGO i Djevica mogli pokupiti. Ovo ne samo da bi eksponencijalno povećalo propusnost ovih detektora, već bi otvorilo mogućnost pronalaska dokaza eksplozija gravitacijskog vala u prethodnim pretragama, koje su prošle nezapaženo.
Dr Eric Thrane, predavač na Monash School of Physics and Astronomy i još jedan član LSC tima, također je bio jedan od koautora nove studije. Kako je ustvrdio, "ovi bi valovi mogli otvoriti put za proučavanje fizike koja je trenutno nepristupačna našoj tehnologiji."
Ali kako priznaju u svojoj studiji, takvi izvori možda čak i ne postoje i potrebno je još istraživanja kako bi se potvrdilo da je „siroče sjećanje“ u stvari stvarno. Ipak, tvrde da je traženje visokofrekventnih izvora koristan način ispitivanja nove fizike i upravo bi moglo otkriti stvari koje nismo očekivali.
„Poželjno je namjensko pretraživanje gravitacijskog vala. To će imati poboljšanu osjetljivost u usporedbi s trenutačnim pretraživanjima ", navode oni. "Nadalje, može se koristiti namjenski pretraživanje kako bi se utvrdilo je li kandidat za otkrivanje u skladu s pucanjem memorije provjerom da li su zaostaci (sljedeće oduzimanje signala) u skladu s Gaussovom bukom."
Nažalost, takva će pretraživanja možda morati pričekati s predloženim nasljednicima naprednog eksperimenta LIGO. Tu spadaju Einstein teleskop i Cosmic Explorer, dva predložena detektora gravitacijskog vala treće generacije. Ovisno o budućim istraživanjima, možemo otkriti da se svemir vrijeme ne samo proteže od stvaranja gravitacijskih valova, već i nosi "strije" da bi to dokazao!
