Semesta Mungkin 'Mengingat' Setiap Gelombang Gravitasi Tunggal

Pin
Send
Share
Send

Alam semesta mungkin "mengingat" gelombang gravitasi lama setelah mereka berlalu.

Itulah premis sebuah makalah teoretis yang diterbitkan 25 April dalam jurnal Physical Review D. Gelombang gravitasi, riak samar dalam ruang dan waktu yang hanya dapat dideteksi oleh manusia dalam beberapa tahun terakhir, cenderung berlalu dengan sangat cepat. Tetapi penulis makalah ini menunjukkan bahwa setelah gelombang berlalu, mereka mungkin meninggalkan daerah yang sedikit berubah - meninggalkan semacam ingatan akan persilangan mereka.

Perubahan-perubahan ini, yang oleh para peneliti disebut sebagai "gelombang gravitasi persisten yang dapat diamati", bahkan akan lebih redup daripada gelombang gravitasi itu sendiri, tetapi efek itu akan bertahan lebih lama. Objek mungkin sedikit bergeser dari tempatnya. Posisi partikel yang melayang melalui ruang mungkin diubah. Bahkan waktu itu sendiri mungkin berakhir sedikit tidak sinkron, berjalan sebentar pada kecepatan yang berbeda di berbagai belahan bumi.

Perubahan-perubahan ini akan sangat kecil sehingga para ilmuwan hampir tidak dapat mendeteksi mereka. Para peneliti menulis dalam makalah mereka bahwa metode paling sederhana untuk mengamati efek ini mungkin melibatkan dua orang "membawa-bawa detektor gelombang gravitasi kecil" - sebuah lelucon karena detektornya cukup besar.

Tetapi ada beberapa cara peneliti dapat mendeteksi ingatan ini. Inilah yang paling jelas: mencari pergeseran di cermin dari detektor gelombang gravitasi yang ada.

Saat ini, para ilmuwan dapat mendeteksi gelombang gravitasi dengan membangun observatorium yang menembakkan sinar laser yang sangat stabil dan stabil dalam jarak jauh. Ketika balok sedikit bergoyang, itu pertanda bahwa gelombang gravitasi telah berlalu. Dengan mempelajari goyangan, fisikawan dapat mengukur gelombang. Deteksi semacam itu pertama kali dilakukan pada 2015, dan sejak itu, teknologinya telah meningkat sehingga observatorium mendeteksi gelombang gravitasi sesering seminggu sekali.

Gelombang itu berasal dari peristiwa besar, seperti ketika lubang hitam dan bintang neutron bertabrakan sangat jauh di ruang angkasa. Pada saat mereka mencapai Bumi, ombaknya hampir tidak terlihat. Efek jangka panjangnya bahkan kurang jelas.

Tetapi cermin dalam detektor secara konstan diukur sedemikian rupa sehingga, seiring waktu, pergeseran yang disebabkan oleh gelombang gravitasi mungkin menjadi begitu kuat sehingga para peneliti akan dapat menemukannya. Para peneliti datang dengan model matematika yang memprediksi seberapa banyak cermin harus bergeser dari waktu ke waktu dengan setiap gelombang yang lewat.

Metode lain yang mungkin digunakan manusia untuk mendeteksi efek jangka panjang ini adalah jam atom dan partikel pemintalan.

Dua jam atom yang ditempatkan agak jauh dari satu sama lain akan mengalami gelombang gravitasi secara berbeda, termasuk efek pelebaran waktunya: Karena waktu akan diperlambat lebih dari satu jam daripada yang lain, perbedaan pembacaan yang halus setelah gelombang berlalu mungkin mengungkapkan memori dari gelombang di alam semesta lokal.

Akhirnya, partikel berputar kecil mungkin mengubah perilakunya sebelum dan sesudah gelombang berlalu. Tangguhkan di ruang dalam lab, dan ukur laju dan arah putarannya; lalu ukur lagi setelah gelombang lewat. Perbedaan dalam perilaku partikel akan mengungkapkan jenis memori gelombang lainnya.

Makalah teoritis ini, paling tidak, memberi para ilmuwan cara baru yang menarik untuk melihat percobaan membangun untuk mempelajari gelombang gravitasi.

Pin
Send
Share
Send