Wir konnten bald noch mehr Gravitationswellen mit Pulsar Arrays finden.

Erst seit ein paar Wochen die Welt für die LIGO Zusammenarbeit jubelten, die den ersten direkte Nachweis von Gravitationswellen aus einer binären Schwarzen Loches Fusion gemacht. Nun, eine andere Gruppe Jagd für diese Raumzeit Wellen sagen konnte sie sehr niederfrequente Gravitationswellen mit vorhandenen Radioteleskope in den nächsten zehn Jahren erkennen — möglicherweise innerhalb von drei Jahren.

Erfolgreicher Erkennung wird ruhen auf Knirschen der kombinierten Daten aus einer Vielzahl von schnell drehenden Neutronensterne, Pulsare genannt — die mehr, desto besser. Das ist das Ergebnis von einem neuen Papier, nur von Mitgliedern der NANOGrav (North American Nanohertz Observatorium für Gravitationswellen) Zusammenarbeit im Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. NANOGrav ist Teil einer größeren internationalen Konsortiums, das auch das Europäische Pulsar-Timing-Array und des Parkes Pulsar-Timing-Arrays in Australien.

"Dieses Signal Erkennung ist möglich, wenn wir in der Lage, eine ausreichend große Anzahl von Pulsaren über den Himmel verteilt zu überwachen."

Als berichteten wir bereits, es ist tatsächlich ein ganzes Spektrum von Gravitationswellen, ähnlich wie es viele verschiedene Arten von Licht unterschiedlicher Wellenlängen im elektromagnetischen Spektrum gibt. NANOGrav Wissenschaftler sind für sehr niedrige Frequenz Gravitationswellen in 1 bis 10 Nanohertz Regime Jagd; LIGO Empfindlichkeit in Kilohertz (hörbar) Teil des Spektrums ist.

So würde die zwei Kooperationen Gravitationswellen aus verschiedenen Phasen des Schwarzen Lochs binäre zugeteilt werden sollen, zum Beispiel spüren. "LIGO sieht ganz am Ende der Fusion, wenn die Binärdateien sehr eng beieinander liegen," sagte Chiara Mingarelli, eine Gravitationswelle Astrophysiker am Caltech, Gizmodo, wenn die LIGO-Ankündigung gemacht wurde. "Wir würden sie früher in der Spirale-Phase, wenn sie gerade erst anfangen zu einander umkreisen sehen."

Pulsare entstehen, wenn Sterne massereicher als die Sonne explodieren und Zusammenbruch nach innen drehen, schneller und schneller, als sie schrumpfen. Sie geben auch mächtige Explosionen der Strahlung wie sie drehen, ebenso wie der Strahl eines Leuchtturms, die als Lichtimpulse von Radioteleskopen zurück auf der Erde erkannt werden. NANOGrav stützt sich auf Pulsar Daten dem Arecibo-Observatorium in Puerto Rico und der Green-Bank-Teleskop in West Virginia.

Und die regelmäßige Rotationen sind bemerkenswert präzise — so genau wie eine Atomuhr bis vor kurzem zumindest für die Klasse der Pulsare aussenden Impulse in der Millisekunde Regime. Dadurch sind sie einen ideale kosmischen Detektor von Gravitationswellen. Für NanoGRAV wäre die Smoking Gun eine Art schimmernden Effekt. Die Hülsenfrüchte sollten zur gleichen Zeit ankommen, aber wenn sie durch eine Gravitationswelle geschlagen sind, sie kommen etwas früher oder später, weil Raumzeit wird schrumpfen oder dehnen, wie die Welle durchläuft.

Nach Mingarelli ist die NANOGrav Jagd nach Gravitationswellen Niederfrequenz-aus zwei Quellen. Eine Quelle ist supermassiven schwarzen Lochs binären Systemen – größere schwarze Löcher größer als jene LIGO abzielt, geglaubt, um in der Mitte der Galaxien. Wenn die Galaxien verschmelzen, werden Sie auch die schwarzen Löcher in ihren Zentren, starke Gravitationswellen zu schaffen.

Ein weiteres Ziel Quelle ist die zufällige Hintergrund erstellt von allen Gravitationswellen, die jemals von verschmelzende Galaxien seit den Anfängen des Universums emittiert. Führen Sie "Erkennen, dieses Signal ist möglich, wenn wir in der Lage, eine ausreichend große Anzahl von Pulsaren über den Himmel verteilt zu überwachen sind," Autor Stephen Taylor vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Erklärung sagte. Gäbe es eine Erkennung innerhalb von zehn Jahren.

"Wir sind wie eine Spinne in der Mitte eines Webs."

Die im Widerspruch zu einem Papier in der Wissenschaft letztes Jahr durch die australische Kontingent erscheint, berichtet ihr Versagen, keine deutliche Signale mit ihrem Array zu erkennen und die Machbarkeit dieses gesamten Ansatzes in Frage gestellt. Die PPTA verwendet Daten aus nur vier Pulsaren, alle von ihnen ausgezeichnete Quellen. In einer kurzen Antwort Montagabend auf dem ArXiv gebucht, das war nicht überraschend, denn die PPTA mehr Pulsare braucht sagte das NANOGrav-Team.

Speziell, sie schätzen, dass die PPTA weniger hat als 10-prozentige Chance jedes Signal in den nächsten 20 Jahren zu erkennen, wenn sie sich nur ihre vier Pulsaren verlassen. "Wir brauchen mehr"guten"Pulsaren und weniger" vortreffliche "," sagte Mingarelli Gizmodo. "Wenn wir große Arrays von Pulsaren, wie das International Pulsar Timing Array benutzen, dann wir wahrscheinlich Gravitationswelle Hintergrund in weniger als zehn Jahren zu erkennen."

Die Vorzeichen für NANOGravs Chancen, mit seinen 54 (Tendenz steigend) ziemlich gut Pulsare. "Wir sind wie eine Spinne in der Mitte eines Webs" Co-Autor Michele Vallisneri in der Erklärung sagte. "Die weitere Stränge haben wir in unserem Netz von Pulsaren, desto eher werden wir zu spüren, wann eine Gravitationswelle vergeht."

[Astrophysikalische Journal-Buchstaben]