Heilige Scheiße! Wissenschaftler haben bestätigt die Existenz von Gravitationswellen

Da Albert Einstein zunächst ihre Existenz vor einem Jahrhundert vorausgesagt, wurden Physiker auf der Suche nach Gravitationswellen, Wellen im Gefüge der Raumzeit. Diese Jagd ist nun vorbei. Gravitationswellen existieren, und wir haben sie gefunden.

Das ist nach Ansicht der Forscher an der Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO), die wochenlang eingesperrt worden sind, funktioniert rund um die Uhr zu bestätigen, dass der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen der real Deal ist. Falsche Signale vor erkannt wurden, und obwohl die Gerüchte, die zuerst von Gizmodo berichtet einen Monat lang geflogen haben, die LIGO-Team wollte absolut sicher sein, bevor eine offizielle Ankündigung zu machen.

Diese Ankündigung kommt gerade. Gravitationswellen wurden am 14. September 2015, um 5:51 Uhr ET von beiden die LIGO-Detektoren, befindet sich in Livingston, Louisiana, und Hanford, Washington, beobachtet. Die Quelle? Ein supermassives schwarzes Loch-Kollision, die 1,3 Milliarden Jahren stattfand. Als er eintrat, war etwa drei Mal die Masse der Sonne in Energie in einem Bruchteil einer Sekunde umgewandelt.

Die Entdeckung wurde akzeptiert, zur Veröffentlichung in Physical Review Letters.

Gravitationswellen sind Wellen im Universum verursacht durch einige der energiereichste kosmische Ereignisse von explodierenden Sternen supermassiven schwarzen Lochs Fusionen. Wie sie durch Raum und Zeit zu propagieren, verursachen Gravitationswellen winzige Zittern innerhalb der Atome, aus denen Materie besteht. Während Einstein ihnen in seiner allgemeinen Relativitätstheorie 1916 vorhergesagt, und ihre Existenz wurde in den 1980er Jahren indirekt nachgewiesen, erst die LIGO-Detektor online im Jahr 2002 kam, die die Jagd nach flüchtigen Raumzeit Wellen gestartet, ernst.

Aber die erste Generation LIGO Experiment, das acht Jahre lang lief, war nicht empfindlich genug. Das ist verständlich. Gravitationswellen sind winzig – die atomare Nervosität, die unsere Welt passieren, wenn zwei schwarze Löcher miteinander in einer fernen Galaxie bash sind in der Größenordnung von einem Milliardstel einer Milliardstel der Durchmesser eines Atoms. LIGO erkennt sie durch einen Bevollmächtigten, Tausende von Meilen voneinander entfernt positioniert mit Hochleistungslasern, um kleinste Veränderungen in den Abstand zwischen zwei Objekten zu messen. 1 Million Dinge können vermasseln das, einschließlich einen knurrenden Güterzug, ein Zittern in der Erde und die unbequeme Realität, die alle Objekte mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt aller Zeiten schwingen.

Nach einer Reihe von Verbesserungen, die von 2010 bis 2015 dauerte, wurde LIGO vergangenen Herbst wieder online. Mit leistungsfähiger Laser und verbessertes System für das Experiment von Vibrationen in den Boden zu isolieren sah die Perspektiven der Erkennung der ersten Gravitationswellen noch nie besser. Einige Wissenschaftler sogar vorausgesagt hätten wir unseren ersten positiven Nachweis im Jahr 2016 – aber nur wenige konnte wissen, wie schnell sie kommen würde.

In der Tat sah LIGO Gravitationswellen fast sofort. Das Team verbrachte dann den gesamten Herbst erschöpfend untersucht mögliche Instrumental- und ökologische Störungen zu bestätigen, dass das Signal real war.

Nach Einsteins Relativitätstheorie wenn ein paar von schwarzen Löchern zu umkreisen, auf einem anderen, verlieren sie Energie langsam, wodurch sie allmählich näher kriechen. In den letzten Minuten ihre Fusion beschleunigen sie erheblich, bis schließlich in etwa die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit bewegen, sie zusammen, bash, bilden ein größeres schwarzes Loch. Ein gewaltiger Ausbruch von Energie wird freigesetzt, Vermehrung durch den Raum als Gravitationswellen.

Die beiden schwarzen Löcher hinter All dem Trubel sind 29 und 36 Mal die Masse der Sonne, bzw.. Während der Hauptsaison ihre kosmische Kollision schätzen LIGO Forscher, dass ihre Leistung 50-Mal das gesamte sichtbare Universum war.

"Die Beschreibung dieser Beobachtung ist schön in der Einstein-Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie formuliert vor 100 Jahren beschrieben und umfasst den ersten Test der Theorie in starke Gravitation,", sagte Rainer Weiss, der zuerst LIGO als Mittel zur Erkennung von Gravitationswellen in den 1980er Jahren vorgeschlagen. "Es hätte wunderbar zu Einsteins Gesicht sehen wir in der Lage, ihm zu sagen gewesen."

Die Entdeckung von Gravitationswellen ist seit Wochen nun ein offenes Geheimnis. Die Wissenschaftler Aufregung erwischte den besseren von ihnen bereits mehrfach, auch letzte Woche, als theoretischer Physiker Clifford Burgess an der McMaster University in Hamilton, Kanada, eine an seine ganze Abteilung e-Mail, ihnen zu sagen, dass LIGO gefunden hatte, eine echte und "spektakulär" Signal von zwei großen schwarzen Löchern zusammenführen.

Nun, die Schnauze wurde aufgehoben und die Physiker können Geek, an der Spitze der Lunge. Halten Sie ein Auge auf social Media heute, es sollte ein Krawall.

Die Entdeckung von Gravitationswellen bestätigt einen wichtigen Aspekt der Theorie der Relativität, aber es tut viel mehr als das. Ganz wörtlich, es öffnet sich ein neues Kapitel in unserer Erforschung des Kosmos, wo elektromagnetischer Strahlung nicht mehr unsere einzige Werkzeug für das "sehen" das Universum ist. Wie MIT Astrophysiker Scott Hughes Gizmodo in einem Telefon-Interview gesagt, wir können Gravitationswellen geheimnisvolle Himmelsobjekte wie schwarzen Löchern und Neutronensternen, Sonde, die in der Regel kein Licht.

"Es gibt viele reiche Informationen codiert in Gravitationswellen,", sagte er unter Hinweis darauf, dass die Form der Raumzeit Welligkeit uns mitteilen kann, über die Größe und die Bewegung des Objekts, die es produziert. "Als Astronom versuche ich, darüber nachzudenken, wie man aus der"Klang"der Wellenform, die LIGO misst, um die Parameter, die die Wellenform zu produzieren."

Hughes stellt auch fest, dass sobald unsere Detektoren empfindlich genug, um Gravitationswellen regelmäßig zu fangen sind, wir beginnen können, eine Zählung der energiereichsten Ereignisse des Universums zu bauen. "Eigentlich immer einige demographischen Daten eines der wichtigsten Dinge, die wir hoffen, in einem Zeitalter der Entdeckung zu tun", sagte er.

"Wenn erste Erkennung passiert, es wird eine Partei, keine Rede sein", fuhr er fort. "Aber danach ist als Nachweis zur Routine wird, wenn Dinge anfangen, wirklich interessant."

Eine Jahrhundert währende Jagd ist vorbei. Aber eine neue kosmische Erforschung steht erst am Anfang.

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