»

Kaj je gravitacijski šum in zakaj so znanstveniki tako vznemirjeni

Slo-Tech - Ogromna skupina znanstvenikov z vsega sveta je obelodanila rezultate meritev, s katerimi so prišli doslej najbližje neizpodbitnemu dokazu o obstoju gravitacijskih valov z zelo velikimi valovnimi dolžinami - velikosti svetlobnih let. Gre za pojav, soroden gravitacijskim valovom, ki smo jih odkrili v prejšnjem desetletju, a vseeno toliko drugačen, da zahteva samosvoj način merjenja, z opazovanjem pulzarjev.

Pred osmimi leti smo bili priča enemu najbolj prelomnih dogodkov v opazovanju vesolja, dokazu obstoja gravitacijskih valov, ki so odprli povsem novo polje raziskovanja kozmičnih dogodkov. Napovedal jih je že Albert Einstein s splošno teorijo relativnosti pred več kot stotimi leti, toda ravno stoletje je trajalo, da smo jih ljudje znali dejansko pravilno zaznati. Gravitacijski valovi so gube v strukturi prostor-časa, oziroma vesolja, ki nastanejo ob pospeševanju velikih količin mase - na primer pri zlivanju manjših črnih lukenj. Gravitacijski valovi ob takšnih dogodkih imajo...

16 komentarjev

Prva podoba Rimske ceste, napravljena z nevtrini

Slo-Tech - Raziskovalci observatorija za nevtrine IceCube so posneli prvo "fotografijo" naše galaksije, ki ni nastala z zaznavo fotonov, temveč nevtrinov. Gre za sicer zelo grobo podobo, ki pa je izkaz napredka v naši obravnavi nevtrinov.

Dolga tisočletja so bili opazovalci vesolja omejeni na en sam način opazovanja: z vidno svetlobo. V prejšnjem stoletju so znanstveniki postopno uvajali nove načine, in sicer s širjenjem spektra svetlobe, ki so jo znali zaznati, denimo s prvimi radijskimi teleskopi v tridesetih. Korenit prelom je v tem tisočletju pomenil nastop povsem nove sorte obsevatorijev, ki prepoznajo gravitacijske valove. S tem nosilci informacij še vedno niso povsem izčrpani, saj nam mnogo lahko bržkone povedo tudi masni delci. Oziroma delec, kajti tu je izbira zelo zožana, saj so objekti z maso mnogo počasnejši od svetlobe, zato ni smiselno pričakovati, da bi denimo protoni ali nevtroni do nas leteli iz oddaljenih galaksij. Lahko pa to očitno počno nevtrini, še vedno precej...

6 komentarjev

LIGO je nazaj, izboljšan in hitrejši

Slo-Tech - Po triletnem premoru, ki ga je povzročila pandemija, se bodo eksperimenti v observatoriju LIGO nadaljevali. V observatoriju za zaznavanje gravitacijskih valov LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ki ima detektorja v zveznih državah Washington in Louisiana, so vmes izvedli tudi obsežna vzdrževalna dela in ga pošteno nadgradili. Doslej so lahko signale zaznavali vsak teden, odslej bo to možno vsak drugi ali tretji dan. Prav tako bo videl dlje, kar milijardo svetlobnih let v vesolje.

LIGO pa ni edini tovrstni observatorij na svetu. V Italiji imajo detektor Virgo blizu Pise, ki so ga tudi nadgradili, a se zaradi tehničnih težav še ni ponovno zagnal. To naj bi se zgodilo konec poletja ali jeseni, obljubljajo. Na Japonskem pa so ta teden ponovno zagnali observatorij KAGRA, ki bo deloval približno mesec dni, nato pa ga bodo ustavili, da bodo ogledala ohladili na 20 K. Tega ostala observatorija ne uporabljata, bo pa v prihodnosti verjetno nujno.

Vsi trije...

1 komentar

Odkrili najbolj oddaljeno galaksijo doslej

Slo-Tech - Raziskovalci so opazili najbolj oddaljen objekt v vesolju doslej. Objekt HD1, ki je bržkone galaksija, je od Zemlje oddaljen 13,5 milijarde svetlobnih let, kar je 0,1 milijarde svetlobnih let več od trenutnega rekorderja galaksije GN-z11. Slednjo so odkrili decembra 2020. HD1, ki se nahaja v ozvezdju sekstant, so astronomi s tokijske univerze odkrili aprila letos, o njej pa so javnost obvestili v četrtek.

Z rdečim premikom 13,27 je najbolj oddaljen in med najstarejšimi objekti, ki jih lahko vidimo z Zemlje. Svetloba, ki danes prihaja na Zemljo, je iz HD1 krenila pred 13,5 milijardami let. Zaradi širjenja vesolja, ki razpihuje tudi galaksije vsaksebi, je dejanska razdalja (proper distance) okoli 33,4 milijarde svetlobnih let. Zato je premer vidnega vesolja 93 milijard svetlobnih let, pa čeprav je vesolje staro le 13,8 milijarde svetlobnih let.

HD1 in sestrski objekt HD2, ki je skoraj enako oddaljen, sta torej tako daleč, da ju vidimo, kakršna sta bila 330 milijonov let po velikem...

45 komentarjev

Evropa načrtuje največji detektor gravitacijskih valov

Slo-Tech - Pred petimi leti so ameriški fiziki sporočili, da je imel Einstein znova prav. V observatoriju LIGO so odkrili gravitacijske valove, s čimer so eksperimentalno potrdili točno sto let staro napoved. Kakor pri mahanju po vodi ustvarjamo valove, tudi premikanje velikanskih mas po vesolju povzroči gravitacijske valove. Ker je gravitacija šibka že sama po sebi, jih lahko zaznamo le, kadar jih ustvarijo izjemno masivna telesa, denimo ob spojitvi črnih lukenj, pa še tedaj potrebujemo bizarno natančne instrumente. LIGO ima štiri kilometre dolga kraka, v katerih nihanje razdalje merimo z interferometrom. Na razdalji 4 kilometre LIGO izmeri spremembo razdalje, ki ustreza desettisočinki premera protona.

Kljub tako izjemni natančnosti, je to dovolj, da zaznamo le najmočnejše gravitacijske valove. To so recimo spojitve črnih lukenj v oddaljenosti do 10 milijard svetlobnih let. Če pa bi imeli natančnejši instrument, bi lahko zaznali te dogodke vse do roba vidnega vesolja, ki je trenutno 45...

34 komentarjev

Magnetarji so lahko vir radijskih izbruhov

radioteleskop CHIME

vir: Ars Technica
Nature - Raziskovalci so z opazovanjem magnetarja v naši galaksiji potrdili tezo, da so te mlade hipermagnetne nevtronske zvezde viri vsaj nekaterih hitrih radijskih izbruhov, ki že dobrih ducat let begajo astronome in astrofizike.

Leta 2007 so ameriški astrofiziki v šest let starih meritvah avstralskega radijskega teleskopa Parks razbrali dotlej neznan fenomen: močan in zelo kratkotrajen radijski blišč dolžine nekaj milisekund. Rodila se je kategorija hitrih radijskih izbruhov FRB (fast radio burst), ki je hitro postala ena poglavitnih ugank sodobnega opazovanja vesolja. Zaradi ponavljajoče se in izjemno usmerjene narave nekaterih takšnih dogodkov so se na primer pojavile tudi hipoteze, da gre za komunikacijsko metodo tujskih civilizacij. Toda bolj prizemljeni raziskovalci so imeli že spočetka za enega glavnih osumljencev nevtronske zvezde. Medtem ko so nekateri blišči enkratne narave in verjetno posledica katastrofičnih dogodkov, kot so supernove ali trki večjih nebesnih teles, pa jih...

8 komentarjev

Začrtana naslednja nadgradnja observatorijev LIGO

vir: Nature
Nature - Ameriška Nacionalna znanstvena fundacija in njena britanska vrstnica sta zagotovili potrebnih 35 milijonov ameriških dolarjev za nadgradnjo gravitacijskih observatorijev projekta LIGO na verzijo Advanced LIGO+, s katero naj bi zmogli zaznati po več gravitacijskih dogodkov na dan.

Projekt opazovanja gravitacijskih valov LIGO je leta 2015 spisal zgodovino s prvo potrjeno zaznavo takšnih valov - motenj v prostor-času, ki odpirajo novo polje opazovanja pojavov v vesolju. Po domače povedano: če so teleskopi naše oči, potem so gravitacijski senzorji naš sluh. Observatorija v Louisiani in Washingtonu sestavlja gigantski optični interferometer s po dvema štirikilometrskima "rokama" na vsaki od lokacij. Odkritje je prišlo šele...

6 komentarjev

Ob zlitju nevtronskih zvezd prvikrat zaznali gravitacijske valove in svetlobo

Slo-Tech - Peta zaznava gravitacijskih valov, ki so jo znanstveniki objavili včeraj, predstavlja eno največjih prelomnic v astrofiziki, saj smo prvikrat dogodek, ki jih je povzročil, lahko tudi videli. Predhodne štiri primere gravitacijskih valov so povzročile črne luknje, ki so se zlile, ob čemer ne izsevajo nič svetlobe. To pot pa sta se zlili dve nevtronski zvezdi, s čimer se sproti tudi veliko elektromagnetnega valovanja, ki ga naši teleskopi lahko vidijo. In so tudi ga.

Dogodek se je po zemeljskem času zgodil 17. avgusta letos, ko sta se v galaksiji NGC 4993 dovolj približali nevtronski zvezdi z masama, ki sta približno enaki kot masa našega Sonca. Zaradi tega ste se nevtronski zvezdi zlili, kar je prvi opažen primer...

17 komentarjev

Nobelova nagrada za fiziko 2017

Nobelove nagrade - Letošnjo Nobelovo nagrado za fiziko prejmejo ameriški fiziki Rainer Weiss (polovico) ter Barry C. Barish in Kip S. Thorne (vsak četrtino) za odločilne prispevke pri detektorju LIGO in odkritju gravitacijskih valov. Te so prvikrat odkrili leta 2015 in to javnosti predstavili februarja 2016, do danes pa so jih zaznali še v treh drugih dogodkih. S tem so stoletje po Einsteinovi napovedi tudi eksperimentalno potrdili njegove teoretične izpeljave. Gravitacijski valovi tlakujejo pot do novega načina opazovanja vesolja.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je projekt v ZDA, v katerem sodeluje več kot...

18 komentarjev

Gravitacijske valove doslej zaznali že štirikrat

Slo-Tech - Najprej je trajalo sto let, da smo jih prvikrat zaznali, odtlej pa se odkritja vrstijo kot po tekočem traku. Gravitacijske valove so v slabih dveh letih zaznali že štirikrat, znanstveniki pa verjamejo, da se bo s čedalje občutljivejšimi detektorji ta trend še stopnjeval. Najnovejši primer gravitacijskih valov je poleg ameriških detektorjev zaznal tudi interferometer Virgo v italijanski Pisi. O odkritju pišejo v Physics Review Letters.

Da bi lahko pri pospeševanju teles z ogromno maso nastali gravitacijski valovi, je Einstein matematično pokazal leta 1916. Sama zamisel v resnici ni nič kaj pretresljiva, saj tudi elektromagnetno valovanje proizvajamo z mahanjem z nabitimi delci. Z mahanjem z masivnimi telesi bi na enak način proizvedli gravitacijske valove, če se...

189 komentarjev

Gravitacijske valove zaznali že drugič

vir: BBC
BBC - Po dolgem iskanju in lažnih alarmih so jih sedaj zaznali že drugič! Observatorij LIGO v Louisiani je že drugič zaznal gravitacijske valove v prostor-času, ki so posledica izjemno masivnih dogodkov v vesolju. Dobro ujemanje med izmerjenimi rezultati in napovedmi teorije kaže, da je Einstein pravilno napovedal obstoj in obnašanje gravitacijskih valov, kar smo prvikrat ugotavljali že februarja.

Lov na gravitacijske valove je do februarskega odkritja trajal dolgo, ker jih je izjemno težko zaznati....

24 komentarjev

Začenja se nov lov na gravitacijske valove

Slo-Tech - Ameriški LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je po petih letih spet začel iskati dokaze za obstoj gravitacijskih valov, ki bi elegantno dokazali pravilnost inflacijske teorije vesolja. Slednja predpostavlja, da se je v zelo zgodnji fazi vesolje izredno hitro napihovalo. To hitro širjenje bi povzročilo dovolj močne gravitacijske valove, ki bi jih lahko zaznali še danes. Lani je projekt BICEP2 domnevno odkril dokaze za obstoj gravitacijskih valov, a so letos ugotovili, da so se zmotili. To seveda ne pomeni, da gravitacijskih valov ni, pomeni le, da jih z merjenjem polarizacije sevanja ozadja niso zaznali.

Gravitacijske valove si je sicer zamislil že Einstein 1916 in v principu nastanejo tudi, če s kovinsko palico mahate po zraku. Problem...

9 komentarjev

Nov posnetek Rimske ceste

vir: NASA
NASA - NASA je ob 400. letnici prvega teleskopa, ki ga je leta 1609 skonstruiral Galileo Galilei, pokazala nov posnetek središča Rimske ceste. Sestavljen je s posnetkov s Hubbla v bližnjem delu IR-spektra, IR-posnetkov s Spitzerja in rentgenskih posnetkov s Chandre. Združena slika je eden izmed najboljših posnetkov središča naše galaksije doslej. Fotografijo si lahko v polni...

9 komentarjev