Die Jagd nach flüchtigen Schwerewellen heizt

In den nächsten fünf Jahren oder so sind Wissenschaftler bereit, Beweis zu entdecken, dass Raum und Zeit in Form von Gravitationswellen Falten können. Diese Wellen wurden vor fast 100 Jahren von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt, aber noch abzuwarten.

Das könnte sich bald ändern, wenn die neuesten, am empfindlichsten Experimente Jagd Gravitationswellen online geschaltet werden. "Es gibt so viel Aktivität und Aufregung im Feld jetzt," sagte Mansi M. Kasliwal, Astronom an der Observatorien der Carnegie Institution for Science in Pasadena, Kalifornien "die Dynamik wirklich baut."

Kasliwal ist der Autor des Papiers heute online (Mai (2) in der Fachzeitschrift Science beschreiben wachsenden Bereich der Gravitationswelle Studien veröffentlicht. [Die Suche nach Gravitationswellen (Galerie)]

Laut allgemeiner Relativitätstheorie warp massereiche Objekte Raum und Zeit um sie herum, wie eine Bowlingkugel sank auf ein Blatt Gummi, vorbeifahrenden Objekte verursachen und sogar leicht gekrümmten Pfaden zu reisen. Wenn zwei extrem dichte Objekte wie Neutronensterne (Sterne so dicht die Protonen und Elektronen in den Atomen auf Form Neutronen reduziert) oder schwarze Löcher, einander in binären Paare umkreisen, sollten ihre Interaktionen Wellen im Gewebe der Raumzeit genannt Gravitationswellen erstellen. Die stärksten Wellen würde entstehen, wenn zwei Neutronensterne oder schwarze Löcher miteinander verschmelzen.

Diese Wellen sollte nachweisbar durch Experimente namens Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) und Advanced Virgo, voraussichtlich im Jahr 2017 online geschaltet werden. Sie nutzt jede Riese L-Form-Detektoren in Louisiana, Washington und Italien suchen kurzfristige Änderungen in den Längen von den Detektoren Arme verursacht, wenn schwere Wellen durchlaufen. An der Ecke des "L" gliedert sich ein Laser in zwei Strahlen, die über die gesamte Länge der beiden Teile (jeweils zwischen 1,2 Meilen, 2 km und 2,5 Meilen oder 4 Kilometer lang), hin und her reisen abprallen Spiegel an jedem Ende. Wenn eine Gravitationswelle durchlaufen, würde es ausdehnen und diese Längen, je nach ihrer Ausrichtung, erstellen einen kleinen aber nachweisbaren Unterschied in der Länge der beiden Arme zu komprimieren.

Erste Versionen von LIGO und Jungfrau sind bereits in Betrieb, aber noch nicht empfindlich genug, um Gravitationswellen. Wenn sie in höheren Empfindlichkeiten upgegradet werden, jedoch sollten sie versteckte Gravitationswellen zum ersten Mal zeigen. Diese Beobachtungen würde nicht nur die Existenz von Gravitationswellen beweisen, sie würde bieten noch nie dagewesene Informationen über die seltene und extreme kosmische Phänomene, die sie erstellen.

"Ich denke, das Konfidenzniveau ist sehr hoch", dass die erweiterte Experimente sehen Gravitationswellen, Kasliwal gesagt SPACE.com. "Die Empfindlichkeit ist nun so, dass wenn Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie richtig ist, dann sollten wir diese Dinge sehen." Sie schätzt, dass die Experimente wahrscheinlich zwischen vier und 400 Schwerkraft erkennen "Wellenlinien" ein Jahr. "Aber null wäre eine Katastrophe. Wir müssten unser Verständnis der Schwerkraft zu überdenken."

Wenn eine Gravitationswelle gesichtet wird, löst er wahrscheinlich eine globale Zusammenarbeit um zu versuchen, die Quelle der Welle in den Himmel zu finden. Durch den Vergleich der Signale an die verschiedenen Detektoren auf der ganzen Welt gesehen, erhalten Wissenschaftler eine bessere Vorstellung von der Richtung der Welle stammt. Dann können sie Teleskope in Richtung dieser Stelle und Suche nach Licht, das zum gleichen Zeitpunkt ausgestellte potenziell finden weitere Hinweise über das, was passiert, wenn schwarze Löcher kollidieren.

"Siehst du Zufall räumlicher und zeitlicher Zufall, das etwas wirklich neues, dass wir noch nie gesehen haben", sagte Kasliwal.

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie Clara Moskowitz auf Twitter und Google + . Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook und Google +.