Căutarea sumei cosmice: descurajează undele gravitaționale

"Căutăm zgomot în zgomot" descrie un domeniu interesant de cercetare în astronomia modernă, în care oamenii de știință încearcă să surprindă o „sumă cosmică” atât de numită. Acest zgomot de fundal este postulat ca urmare a undelor gravitaționale care apar atunci când obiecte astrofizice compacte, cum ar fi găurile negre, se îmbină. În ultimii ani, detectoarele Ligo și Virgo au înregistrat numeroase astfel de evenimente în SUA și Italia, unde undele gravitaționale rezultate variază în frecvențe din zona Hertz. Cu toate acestea, provocarea este de a măsura zgomotul de fundal mult subtil care provine din găuri mai masive mai masive care există în centrele galaxiilor.

Sursa acestor unde gravitaționale sunt în mare parte găuri negre mari care apar atunci când galaxiile sunt topite. Aceste procese sunt comune și contribuie la dezvoltarea unui fond de undă gravitațională. Deși acestea sunt presupuneri teoretice, numărul mare de galaxii existente în univers indică faptul că ar trebui să existe un astfel de zgomot de fond. Aceste unde gravitaționale, pe de altă parte, au frecvențe în zona nanohertz, ceea ce corespunde frecvențelor semnificativ mai mici decât cele care pot fi înregistrate cu detectoare actuale, cum ar fi Ligo și Fecioara.

Pentru a detecta aceste unde gravitaționale, se folosesc metode alternative, în special tabloul de cronometru pulsar. Pulsare se rotesc rapid, rămășițe compacte de stele care acționează ca cronometre foarte precise. Deoarece trimit unde radio, schimbările în timpii de sosire ale semnalelor lor pot indica prezența undelor gravitaționale. Provocarea este de a diferenția zgomotul de pulsate și de zgomotul de măsurare al telescoapelor și de a identifica corelații specifice care indică o undă de gravitație.

Analiza datelor este un proces de consum de timp care de multe ori durează ani de zile pentru a identifica un semnal semnificativ. O semnificație statistică ridicată este necesară pentru a confirma o descoperire. Cu toate acestea, s -au înregistrat progrese suplimentare în ultimii ani, iar speranța este că până în 2025, rezultatele semnificative pot rezulta din analiza tuturor datelor de sincronizare a pulsarului disponibile. În viitor, acest lucru ar putea duce la prezența sumei de undă gravitațională.

Lucrările de cercetare în acest domeniu nu se modelează numai de provocări tehnice, ci și de un angajament comun în cadrul comunității științifice care susține schimbul de cunoștințe și promovarea ideilor noi. Astronomii care lucrează în acest domeniu, la fel ca doamna Grunthal, nu se confruntă adesea doar cu înregistrări complexe de date, ci și cu aspectele practice ale vieții de cercetare zilnică care combină managementul realității și teoriei.