Valurile gravitaționale sunt prezise de teoria generală a relativității a lui Einstein din 1916, dar sunt notoriu greu de detectat și a fost nevoie de multe decenii pentru a le apropia de observarea lor. Acum, cu ajutorul unui supercomputer numit SUGAR (Syracuse University Gravitational and Relativity Cluster), doi ani de date colectate de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) vor fi analizate pentru a găsi unde gravitaționale. Odată detectată, se speră că locația unora dintre cele mai puternice coliziuni și explozii ale Universului vor fi găsite, poate chiar auzind sunetul îndepărtat al găurilor negre cerești ...
Undele gravitaționale călătoresc cu viteza luminii și se propagă în tot cosmosul. La fel ca ondulările de pe suprafața unui iaz de dimensiuni universale, se deplasează departe de punctul lor de origine și ar trebui să fie detectate pe măsură ce traversează țesătura spațiului-timp, trecând prin cartierul nostru cosmic. Valurile gravitaționale sunt generate de evenimente stelare masive, cum ar fi supernovele (atunci când stelele uriașe rămân fără combustibil și explodează) sau coliziunile dintre obiectele Halo Compact Astrofizice Masive (MACHO) precum găurile negre sau stelele cu neutroni. Teoretic ar trebui să fie generate de orice corp suficient de masiv din Univers care oscilează, se propagă sau se ciocnește.
LIGO, un proiect comun de 365 de milioane de dolari (finanțat de Fundația Națională a Științei) între MIT și Caltech, fondat de Kip Thorne, Ronald Drever și Rainer Weiss, a început să ia date în 2005. LIGO utilizează un interferometru laser pentru a detecta trecerea undelor gravitaționale. Pe măsură ce o undă trece prin spațiu-timp local, laserul trebuie să fie ușor distorsionat, permițând interferometrului să detecteze o fluctuație în spațiu-timp. După doi ani de preluare a datelor de la LIGO, se poate începe căutarea semnăturilor valurilor gravitaționale. Dar cum poate LIGO detecta undele generate de găurile negre? Aici intră ZUCRĂ.
Duncan Brown, profesor asistent la Universitatea Syracuse, împreună cu colegii din proiectul Simularea eXtreme Spacetimes (SXS) (o colaborare cu Caltech și Universitatea Cornell), asamblează SUGAR în scopul de a simula colocarea a două găuri negre. Aceasta este o situație atât de complexă, încât este necesară o rețea de 80 de computere, care conține 320 de procesoare cu 640 Gigabyte de memorie RAM pentru a calcula coliziunea și crearea de unde gravitaționale (ca o comparație, laptopul pe care scriu are un procesor cu două Gigabytes de RAM ...). Brown are, de asemenea, 96 de terabyți de spațiu pe hard disk pe care vor fi stocate datele LIGO SUGAR care vor fi analizate. Aceasta va fi o resursă masivă pentru echipa SXS, dar va fi nevoie pentru a calcula ecuațiile relativității lui Einstein.
“Căutarea undelor gravitaționale este ca și cum ai asculta universul. Diferite tipuri de evenimente produc modele de valuri diferite. Vrem să încercăm să extragem un model de undă - un sunet special - care să se potrivească modelului nostru din toate zgomotele din datele LIGO.“ - Duncan Brown
Combinând capacitățile observaționale ale LIGO și puterea de calcul a SUGAR (caracterizând semnătura undelor gravitaționale cu gaura neagră), poate fi găsită o dovadă directă a undelor gravitaționale; făcând primul direct observații ale găurilor negre posibile prin „ascultarea” undelor gravitaționale pe care le produc.
Sursa: Science Daily
