Anar al contingut

Detecció d'ones gravitatorias

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Detecció d'ones gravitatorias
Archiu:Caps block 0 measurement of gravitational waves.svg
Medicions LIGO de la senyal de l'ona gravitatoria GW150914 realisada pels detectors H1 de Hanford, Washington, EE. UU. (esquerra) i L1 de Livingston, Luisiana, EE. UU. (dreta); i comparació en els 'valors teòrics pronosticats'.

L'11 de febrer de 2016, les colaboracions LIGO, Virgo i GEO600 varen anunciar la primera detecció d'ones gravitatorias, produïdes per la fusió de dos forats negres a uns 410 megapársecs de la Terra. La senyal va rebre el còdic GW150914,[1] GW són les sigles, en anglés, d'ona gravitacional i el còdic numèric representa l'any, més i dia del seu descobriment.

La forma d'ona detectada, observada el 14 de setembre de 2015 per Marco Drago, un científic de l'Albert Einstein Institute en Hannover, Alemània,[2] és compatible en les prediccions de la relativitat general per a l'atracció i fusió d'un parell de forats negres i el subsegüent ringdown del forat negre final resultant. Les observacions varen demostrar l'existència d'un sistema binario de forats negres de massa estelar i la primera observació d'una fusió d'un forat negre binario.

Detectors de LIGO

[editar | editar còdic]
Archiu:Warped Space and Time Around Colliding Black Holes (Courtesy Caltech- caps block 18 Laboratory, produced by caps block 19 project).webm
Simulació que mostra la deformació de l'espai-temps i les ones gravitatorias produïdes, durant l'inspiració final, la fusió i l'anulació del sistema binario del forat negre GW150914.
Archiu:Caps block 21 gravitational lensing of gw150914.webm
Simulació per computadora en cambra llenta del sistema binario del forat negre GW150914 vist per un observador propenc, durant 0.33 s de la seua inspiració final, fusió i resposta. El camp d'estreles darrere dels forats negres està molt distorsionat i sembla girar i moure's, per la lent gravitatoria extrema, ya que l'espai-temps mateix està distorsionat i arrastrat pels forats negres giratoris.

LIGO opera dos observatoris d'ones gravitacionals al unísono: l'Observatori LIGO Livingston (30°33′46.42″N 90°46′27.27″O / 30.5628944, -90.7742417</noinclude>) en Livingston, Luisiana, i l'Observatori LIGO Hanford, en el DOE Hanford Site (46°27′18.52″N 119°24′27.56″O / 46.4551444, -119.4076556</noinclude>), localisat prop de Richland, Washington. Estos llocs estan separats per 3,002 quilómetros, és dir, es troben a una distància de 10 milisegons llum. Les operacions inicial de LIGO entre 2002 i 2010 no varen detectar cap ona gravitacional. Este periodo va estar seguit per un tancament multianual mentres es varen reemplaçar els detectors per atres millorats, la versió Advanced LIGO.[3] En febrer de 2015, els dos detectors varen entrar en el modo d'ingenieria.[4] Va ser durant este periodo quan es va detectar l'acontenyiment, ya que la fase d'operació científica formal no va escomençar fins al 18 de setembre de 2015.

Detecció del succés

[editar | editar còdic]

La senyal de l'ona gravitacional GW150914 va ser detectada pels detectors de LIGO en Hanford -H1- (Washington, EE. UU.), i Livingston -L1- (Luisiana, EE. UU.), a les 09:50:45 UTC del 14 de setembre de 2015. La senyal va durar uns 0.2 segons, i va aumentar en freqüència i amplitut en aproximadament 8 cicles de 35 a 150 Hz, a on l'amplitut va alcançar el seu màxim. La detecció es va produir durant un periodo de tres minuts d'adquisició de senyes utilisant métodos de busca de baixa latencia que proporcionen un anàlisis inicial ràpit de les senyes dels detectors. Un anàlisis estadístic més detallat de la senyal i de 16 dies de senyes (del 12 setembre a 20 octubre), va identificar la GW150914 com un succés real, en una significació estadística de més de 5.1 sigma.

La senyal va ser detectada en Livingstone 7 milisegons abans que en Handford, lo que donada la distància entre els dos observatoris (estan a una distància de 10 milisegons llum), és compatible en el fet de que les ones gravitacionals es propaguen a la velocitat de la llum.

En el temps de l'acontenyiment, el detector d'ones gravitatorias Virgo estava inactiu i rebent unes millores, i GEO600 no va ser prou sensible per a detectar la senyal.

Segons Rainer Weiss, en la primera pren de mides (entre setembre de 2015 i giner de 2016) va haver a lo manco atres quatre successos més, més dèbils que GW150914.

Referències

[editar | editar còdic]
  1. «[1]», Sky and Telescope. Consultat el 11 de febrer de 2016.
  2. http://www.newyorker.com/tech/elements/gravitational-waves-exist-heres-how-scientists-finally-found-them
  3. [enllaç trencat]
  4. [enllaç trencat]