Fisikawan mengamati persaingan antara orde magnet - ScienceDaily
Top Science

Observatorium ‘berukuran galaksi’ melihat petunjuk potensial gelombang gravitasi – ScienceDaily


Para ilmuwan telah menggunakan observatorium ruang angkasa “seukuran galaksi” untuk menemukan kemungkinan petunjuk sinyal unik dari gelombang gravitasi, atau riak kuat yang mengalir melalui alam semesta dan membelokkan struktur ruang dan waktu itu sendiri.

Penemuan baru, yang muncul baru-baru ini di The Astrophysical Journal Letters, berasal dari proyek AS dan Kanada yang disebut Observatorium Nanohertz Amerika Utara untuk Gelombang Gravitasi (NANOGrav).

Selama lebih dari 13 tahun, para peneliti NANOGrav telah meneliti aliran cahaya dari puluhan pulsar yang tersebar di seluruh Galaksi Bima Sakti untuk mencoba mendeteksi “latar belakang gelombang gravitasi”. Itulah yang disebut para ilmuwan sebagai fluks stabil dari radiasi gravitasi yang, menurut teori, menyapu Bumi secara konstan. Tim belum menentukan target itu, tapi itu semakin dekat dari sebelumnya, kata Joseph Simon, seorang astrofisikawan di Universitas Colorado Boulder dan penulis utama makalah baru.

“Kami telah menemukan sinyal kuat dalam kumpulan data kami,” kata Simon, peneliti postdoctoral di Departemen Ilmu Astrofisika dan Planet. “Tapi kami belum bisa mengatakan bahwa ini adalah latar belakang gelombang gravitasi.”

Pada 2017, para ilmuwan dalam eksperimen yang disebut Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika untuk deteksi langsung gelombang gravitasi yang pertama kali. Gelombang itu tercipta ketika dua lubang hitam saling bertabrakan kira-kira 130 juta tahun cahaya dari Bumi, menghasilkan kejutan kosmik yang menyebar ke tata surya kita.

Peristiwa itu setara dengan kecelakaan simbal – ledakan kekerasan dan berumur pendek. Gelombang gravitasi yang dicari Simon dan rekan-rekannya, sebaliknya, lebih seperti dengungan percakapan yang konstan di pesta koktail yang ramai.

Mendeteksi kebisingan latar belakang itu akan menjadi pencapaian ilmiah besar, membuka jendela baru cara kerja alam semesta, tambahnya. Gelombang ini, misalnya, dapat memberi para ilmuwan alat baru untuk mempelajari bagaimana lubang hitam supermasif di pusat banyak galaksi bergabung seiring waktu.

“Petunjuk pertama yang menarik dari latar belakang gelombang gravitasi ini menunjukkan bahwa lubang hitam supermasif kemungkinan besar memang bergabung dan kita terombang-ambing di lautan gelombang gravitasi yang beriak dari penggabungan lubang hitam supermasif dalam galaksi di seluruh alam semesta,” kata Julie Comerford, seorang profesor asosiasi ilmu astrofisika dan planet di CU Boulder dan anggota tim NANOGrav.

Simon akan mempresentasikan hasil timnya pada konferensi pers virtual pada hari Senin di pertemuan 237 American Astronomical Society.

Mercusuar galaksi

Melalui pekerjaan mereka di NANOGrav, Simon dan Comerford adalah bagian dari taruhan tinggi, meskipun kolaborasi, perlombaan internasional untuk menemukan latar belakang gelombang gravitasi. Proyek mereka bergabung dengan dua orang lainnya dari Eropa dan Australia untuk membentuk jaringan yang disebut Array Waktu Pulsar Internasional.

Simon mengatakan bahwa, setidaknya menurut teori, penggabungan galaksi dan peristiwa kosmologis lainnya menghasilkan gelombang gravitasi yang terus-menerus. Mereka humungous – satu gelombang, kata Simon, bisa memakan waktu bertahun-tahun atau bahkan lebih lama untuk melewati Bumi. Oleh karena itu, tidak ada eksperimen lain yang dapat mendeteksinya secara langsung.

“Observatorium lain mencari gelombang gravitasi yang berada dalam urutan detik,” kata Simon. “Kami sedang mencari gelombang yang berada dalam urutan tahun atau dekade.”

Dia dan rekan-rekannya harus kreatif. Tim NANOGrav menggunakan teleskop di darat bukan untuk mencari gelombang gravitasi, tetapi untuk mengamati pulsar. Bintang-bintang yang runtuh ini adalah mercusuar galaksi. Mereka berputar dengan kecepatan luar biasa cepat, mengirimkan aliran radiasi yang meluncur ke Bumi dalam pola berkedip yang sebagian besar tetap tidak berubah selama ribuan tahun.

Simon menjelaskan bahwa gelombang gravitasi mengubah pola stabil cahaya yang datang dari pulsar, menarik atau menekan jarak relatif yang dilalui sinar ini melalui ruang angkasa. Dengan kata lain, para ilmuwan mungkin dapat menemukan latar belakang gelombang gravitasi hanya dengan memantau pulsar untuk perubahan yang berkorelasi pada waktu ketika mereka tiba di Bumi.

“Pulsar ini berputar secepat blender dapur Anda,” katanya. “Dan kami sedang melihat penyimpangan waktu mereka yang hanya beberapa ratus nanodetik.”

Sesuatu di sana

Untuk menemukan sinyal halus tersebut, tim NANOGrav berupaya untuk mengamati pulsar sebanyak mungkin selama mungkin. Sampai saat ini, kelompok tersebut telah mengamati 45 pulsar setidaknya selama tiga tahun dan, dalam beberapa kasus, selama lebih dari satu dekade.

Kerja keras tampaknya membuahkan hasil. Dalam studi terbaru mereka, Simon dan rekan-rekannya melaporkan bahwa mereka telah mendeteksi sinyal berbeda dalam data mereka: Beberapa proses umum tampaknya mempengaruhi cahaya yang datang dari banyak pulsar.

“Kami menelusuri setiap pulsar satu per satu. Saya pikir kami semua berharap menemukan beberapa pulsar yang membuang data kami,” kata Simon. “Tapi kemudian kami berhasil melewati semuanya, dan kami berkata, ‘Ya Tuhan, sebenarnya ada sesuatu di sini.'”

Para peneliti masih belum bisa memastikan dengan pasti apa yang menyebabkan sinyal itu. Mereka perlu menambahkan lebih banyak pulsar ke kumpulan data mereka dan mengamatinya untuk waktu yang lebih lama untuk menentukan apakah sebenarnya latar belakang gelombang gravitasi sedang bekerja.

“Mampu mendeteksi latar belakang gelombang gravitasi akan menjadi langkah besar tapi itu hanya langkah satu,” katanya. “Langkah kedua adalah menunjukkan dengan tepat apa yang menyebabkan gelombang itu dan menemukan apa yang dapat mereka ceritakan kepada kita tentang alam semesta.”

NANOGrav adalah Pusat Perbatasan Fisika Yayasan Sains Nasional AS. Film ini disutradarai oleh Maura McLaughlin dari West Virginia University dan Xavier Siemens dari Oregon State University.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : https://totosgp.info/