”Enorm teknisk bedrift” mäta gravitationsvågor

2016-02-12 14:36 Ulla Karlsson-Ottosson  

I går gick meddelandet ut över världen: gravitationsvågor hade detekterats. ”Det är en enorm teknisk bedrift och en av de största vetenskapliga nyheterna någonsin”, säger Ulf Danielsson, professor i teoretisk fysik vid Uppsala universitet.

Två enorma svarta hål som kolliderade 1,3 miljarder ljusår bort i universum. Det gav upphov till de gravitationsvågor som i september förra året fångades upp av Ligo (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) i USA. I går tillkännagavs bedriften vid en presskonferens i Washington.

Gravitationsvågor förutsägs i Einsteins allmänna gravitationsteori, och bildas när stora massor är i rörelse. Forskarna vid Ligo har letat efter bevis för deras existens under 10 år, men fram till nu har de inte gått att observera.

Händelsen som genererade dem var kollisionen mellan två enorma svarta hål, vardera 36 respektive 29 gånger tyngre än solen. När de smällde samman bildades ett nytt svart hål, med 62 solmassor. Överskottsenergin i form av tre solmassor skickades ut i form av gravitationsvågor, eller gravitationsstrålning som det också kallas. Det hela var över på 0,2 sekunder.

– När signalen var som starkast var strålningen 50 gånger kraftigare än den från universums alla stjärnor tillsammans. Det var en enorm kraft som skakade den stela rumtiden och gav upphov till de gravitationsvågor som nu detekterats, säger Ulf Danielsson.

Den enorma kraften till trots var vågornas amplitud inte större än en tusendel av diametern hos en proton. Det beror på att rumtidens stelhet gör den svår att sätta i rörelsen. Trots det gick signalen att detektera hos bägge de anläggningar som tillsammans bildar Ligo (se faktaruta).

– Den tekniska bedriften att fånga upp signalerna är enorm, poängterar Ulf Danielsson.

Vilken betydelse får upptäckten?

– Den kan leda till en enorm revolution inom astronomin liknande den som skedde när Galileo Galilei började använda teleskopet för att studera stjärnhimlen. Genom gravitationsvågor kan vi få ny information om universum som inte går att få på något annat sätt.

– Dessutom får vi en chans att testa den allmänna relativitetsteorin under mer extrema betingelsen, till exempel vad som händer i närheten av svarta hål som krockar med varandra.

Samtidigt konstaterar Ulf Danielsson att upptäckten en gång för alla slår fast att svarta hål verkligen existerar, det har man tidigare bara slagit fast genom indirekta iakttagelser.

Den signal som fångades upp av LIGO stämde exakt med den som enligt den allmänna relativitetsteorin uppstår när två svarta hål krockar med varandra. Enligt teorin ger en sådan krock väldigt enkla och rena signaler.

– Frekvensen på gravitationsvågorna som uppstår när de roterar runt varandra ökar allt eftersom de kommer närmare varandra. När de krockar kommer en peak på signalen, ett slags crescendo. Sedan kommer en signal som genereras av det nya större hålet som vibrerar innan det kommer till vila.

Vad händer nu?

– Det finns rykten om att forskarna har flera händelser bland sina data som är mycket mindre och svårare att se. Det kommer säkert framöver. Ett tredje instrument, VIRGO , är också på gång i Frankrike. Det kommer att gå att köra ihop med de andra två i Ligo och då får man möjlighet att se mer exakt var på himlen händelser inträffar.

Forskarnas resultat publiceras i den vetenskaplig tidskriften Physical Review Letters.

Se forskaren Nergis Mavalava på Ligo och MIT förklara hur mätningar av gravitationsvågor går till via filmklippet här ovanför!

Via Youtube kan du lyssna på hur det låter om man översätter gravitationsvågorna till ljud.

Stort instrument för små vågor

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, eller kort och gott Ligo, som nu sägs ha hittat gravitationsvågor är egentligen två superkänsliga instrument placerade på 3 000 kilometers avstånd från varandra.

Delarna ser ut som två gigantiska L där varje arm är fyra kilometer lång. Med hjälp av lasrar, speglar och en superkänslig detektor ska instrumentet kunna mäta en minimal expansion av den ena armen relativt den andra när gravitationsvågor passerar.

Eftersom instrumenten är så känsliga påverkas de av trafik och andra jordiska störningar. Men genom att jämföra resultaten från båda plateserna ska sådant brus kunna rensas bort.

Så sent som i höstas avslutades ett fem år långt projekt för att förbättra känsligheten i instrumentet och det är resultatet efter den förbättringen som ska presenteras i eftermiddag.

Faktatext: Jonas Ryberg

Ulla Karlsson-Ottosson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt