Jagd ist für schwere Wellen in der Raumzeit

Da schwarze Löcher unmöglich sind zu sehen, einer der Wissenschaftler besten Hoffnungen, sie zu studieren ist zu suchen, die Wellen in der Raumzeit, genannt Gravitationswellen, die sie sind gedacht, um zu erstellen.

Gravitationswellen würde Wettbewerbsverzerrungen durch Raum und Zeit durch gewaltsame Ereignisse wie die Kollision zweier Schwarzer Löcher verursacht werden. Sie wurden zuerst durch Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie vorausgesagt; jedoch haben Wissenschaftler noch zu finden.

Das könnte sich ändern wenn die neueste Version einer Gravitationswelle-Jagd-Anlage laufen wird. Der Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) ist eigentlich ein paar Observatorien in Louisiana und Washington State, das begann im Jahr 2002 in Betrieb. Neu sensibilisierte Detektoren werden beide hinzugefügt.

"Die erweiterte LIGO-Detektoren, die jetzt installiert werden werden durch einen wesentlichen Teil des Universums, sehen", sagte California Institute of Technology, emeritierter Professor der Physik Kip Thorne, ein führender Vertreter des LIGO. "Wir erwarten, schwarze Löcher, die Kollision mit einer Rate von vielleicht irgendwo zwischen einmal pro Stunde und einmal im Jahr zu sehen." [Bizarr schwarze Löcher erklärt: Q & A mit Physiker Kip Thorne]

Jede LIGO-Anlage beinhaltet zwei senkrecht Arme in eine riesige L-Form, etwa 2,5 Meilen (4 Kilometer) jede streckte. Jeder Arm enthält einen Spiegel an beiden Enden mit einem Strahl von Laser-Licht ständig hin und her springen.

Würden eine Gravitationswelle Erde passieren, würde es eine Minute Verzerrung erstellen, in der Raumzeit, Veränderung des Abstandes zwischen den beiden spiegeln in eine oder beide Richtungen, je nachdem, wie die Welle ausgerichtet war. Wissenschaftler würde dies als ein kleiner Unterschied in der Zeit messen, braucht es die Laserstrahlen eine Armlänge im Vergleich mit einem anderen zu reisen.

Thorne vorhergesagt, LIGO erste Entdeckung zwischen 2014 und 2017 kommen wird.

"Kommt drauf an wie gut Natur ist und wie schnell die Inbetriebnahme oder das Debuggen der Melder ist," Thorne erzählt SPACE.com. "Das sind sehr, sehr komplexe Instrumente. Es erfordert viel sorgfältige Arbeit von hervorragenden Experimentatoren zu bringen bis zu ihrer Design-Empfindlichkeit."

Gelingt es LIGO bei der Suche nach Gravitationswellen, könnten die Konsequenzen weit reichende sein. Nicht nur würde solch eine Entdeckung bestätigen, dass diese Reisen Verkantungen existieren in Raum und Zeit, es würde liefern wertvolle Informationen über die Natur von den schwarzen Löchern oder anderen Objekten, die sie erstellt.

Durch das Studium der Form von Gravitationswellen – ihre "Wellenformen" – könnte Wissenschaftler extrahieren von Informationen über die Objekte, die sie gebildet. Eine Gravitationswelle produziert durch eine Kollision zweier Schwarzer Löcher, hätte zum Beispiel eine besondere Wellenform nach theoretischen Simulationen.

"Werden wir in der Lage, für jedes schwarze Loch-paar zu sagen, was die Massen von diesen schwarzen Löchern waren, was ihre Spins waren, welche die Umlaufbahn war wie, und wo diese Objekte im Universum sind – wo sie in den Himmel und wie weit sie sind," sagte Thorne. "So gibt es eine Menge Informationen in diesen Wellenformen über Relativität der Vorhersagen der verzerrten Raumzeit und über das geschehen im Universum mit schwarzen Löchern."

Diese Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. Clara Moskowitz auf Twitter folgen @ClaraMoskowitz oder SPACE.com @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook & Google +.