Kada je riječ o mnogim misterijama Svemira, posebna kategorija rezervirana je za crne rupe. Budući da su golim okom nevidljive, ostaju vidno neotkriveni, a znanstvenici su prisiljeni oslanjati se na "uvid" učinaka koje njihova intenzivna gravitacija ima na obližnje zvijezde i plinske oblake kako bi ih mogli proučavati.
To će se možda promijeniti, zahvaljujući timu sa Sveučilišta Cardiff. Ovdje su istraživači postigli proboj koji bi mogao pomoći znanstvenicima da otkriju stotine crnih rupa u svemiru.
Na čelu s dr. Markom Hannamom sa Škole fizike i astronomije, istraživači su izgradili teorijski model koji ima za cilj predvidjeti sve potencijalne signale gravitacijskog vala koji bi mogli pronaći znanstvenici koji rade s detektorima Laser Interferometer Gravitacijsko-valna opservatorija (LIGO) ,
Ovi detektori, koji djeluju poput mikrofona, dizajnirani su za istraživanje ostataka sudara u crnim rupama. Kad su uključeni, Cardiffov tim nada se da će njihova istraživanja djelovati kao svojevrsni "vodič za uočavanje" i pomoći znanstvenicima da pokupe slabašna pukotina sudara - poznata kao gravitacijski valovi - koji su se dogodili prije milijuna godina.
Sačinjen od postdoktorskih istraživača, doktoranda i suradnika sa sveučilišta u Europi i Sjedinjenim Državama, Cardiffov tim će raditi sa znanstvenicima širom svijeta dok pokušavaju razotkriti podrijetlo svemira.
"Brzo zavrtanje crnih rupa uzrokovat će da se orbita koleba, baš kao i posljednje titranje vrta koji se vrti prije nego što padne," rekao je Hannam. "Ove ljuljačke mogu natjerati crne rupe da pronađu divlje staze jedna do druge, što dovodi do izuzetno kompliciranih gravitacijskih signala. Naš model ima za cilj predvidjeti takvo ponašanje i pomoći znanstvenicima da pronađu signale u podacima detektora. "
Već je novi model programiran u računalne kodove koje znanstvenici LIGO u cijelom svijetu pripremaju za pretraživanje spajanja crnih rupa kad se detektori uključe.
Dr Hannam je dodao: "Ponekad orbite ovih vrtih crnih rupa izgledaju potpuno upleteno, poput kugle od vrvi. Ali ako zamislite kako se vrtimo s crnim rupama, onda sve izgleda mnogo jasnije, a mi možemo napisati jednadžbe da bismo opisali što se događa. To je poput promatranja djeteta kako se vozi vrtačkim zabavnim parkom velike brzine, očito kako maše rukama. Sa bočnih linija, nemoguće je reći o čemu se radi. Ali ako sjedite pored njih, oni možda sjede savršeno mirno i samo vam dižu palčeve. "
Ali naravno, još uvijek moramo raditi: "Za sada smo uključili samo ove efekte precesija, dok se crne rupe spiralno vrte jedna prema drugoj", rekao je dr. Hannam. "Još uvijek trebamo raditi točno ono što vrti kada se crne rupe sudaraju."
Za to će im trebati izvesti velike računalne simulacije kako bi riješili Einsteinove jednadžbe u trenucima prije i nakon sudara. Oni će također trebati proizvesti mnogo simulacija za snimanje dovoljno kombinacija masa crnih rupa i uputa za zakretanje da bi razumjeli cjelokupno ponašanje ovih kompliciranih sustava.
Osim toga, vrijeme je pomalo ograničeno za Cardiffov tim. Nakon što se detektori uključe, samo će biti pitanje vremena prije nego što se naprave prve gravitacijske detekcije valova. Izračuni koje dr. Hannam i njegovi kolege proizvode morat će biti spremni na vrijeme ako se nadaju da će ih najviše iskoristiti.
Ali dr. Hannam je optimističan. "Godinama smo posrnuli oko uklanjanja pokreta crne rupe", rekao je. "Sada kada smo to riješili, znamo što dalje."
