Когда два датчика включены в США в следующем году, Кардиффские команды надеются, что их исследование поможет ученым взять слабые волны столкновений черной дыры миллионы лет назад, известный как гравитационные волны.Черные дыры не могут быть замечены, но ученые надеются обновляемые датчики – которые действуют как гигантские микрофоны – найдет остатки столкновений черной дыры.Во главе с доктором Марком Хэннэмом из Школы Физики и Астрономии, исследователи построили теоретическую модель, которая стремится предсказывать все потенциальные сигналы гравитационной волны, которые могли бы быть найдены датчиками.Кардиффские исследователи надеются, что это будет действовать как руководство ‘сыщиков”, чтобы помочь ученым, работающим с гигантскими датчиками LIGO, признают правильные формы волны и раскрывают секреты того, как орбита черных дыр друг в друга и сталкивается.
Доктор Хэннэм сказал: «Быстрое вращение черных дыр заставит орбиты колебаться, точно так же, как последние колебания волчка, прежде чем оно упадет. Эти колебания могут сделать след черных дыр дикими путями друг вокруг друга, приведя к чрезвычайно сложным сигналам гравитационной волны.
Наша модель стремится предсказывать это поведение и помогать ученым найти сигналы в данных о датчике».Кардиффская команда, которая включает постдокторских исследователей, студентов доктора философии и сотрудников из университетов в Европе и Соединенных Штатах, будет работать с учеными во всем мире, поскольку они пытаются распутать происхождение Вселенной.Доктор Хэннэм добавил: «Иногда орбиты этих черных дыр вращения выглядят полностью запутанными, как шар последовательности.
Но если Вы предполагаете кружиться вокруг с черными дырами, тогда все это выглядит намного более ясным, и мы можем записать уравнения, чтобы описать то, что происходит. Это похоже на наблюдение ребенка на быстродействующей поездке парка развлечений вращения, по-видимому махая их руками вокруг.
От линий стороны невозможно сказать то, что они делают. Но если Вы сидите рядом с ними, они могли бы сидеть совершенно тихие, просто одобрив Вас».
Новая модель была запрограммирована в машинные коды, которые ученые LIGO во всем мире готовятся использовать, чтобы искать слияния черной дыры, когда датчики включают. Но есть еще больше работы, чтобы сделать.
«До сих пор мы только включали эти эффекты прецессии, в то время как спираль черных дыр друг к другу», сказал доктор Хэннэм. «Мы все еще должны работать наш точно, что делают вращения, когда черные дыры сталкиваются».Для этого они должны выполнить большие компьютерные моделирования, чтобы решать уравнения Эйнштейна в течение моментов прежде и после столкновения.
Они должны будут произвести много моделирований, чтобы захватить достаточно комбинаций масс черной дыры и направлений вращения, чтобы понять полное поведение этих сложных систем.Доктор Хэннэм оптимистичен. «В течение многих лет мы были озадачены о том, как распутать движение черной дыры. Теперь, когда мы решили это, мы знаем, что сделать затем».
Время заканчивается. Как только датчики включают, это только будет вопрос времени, прежде чем первые обнаружения гравитационной волны будут сделаны.
Вычисления, которые производят доктор Хэннэм и его коллеги, должны быть готовы вовремя максимально использовать их.