Fale grawitacyjne w kosmosie

[Ekolog]

Znowu analiza "starych" danych daje odkrycie.

Odkrycia dokonano dzięki teleskopowi BICEP, który pracował na biegunie południowym. Choć zakończył działanie w 2008 roku, to nadal trwa analiza pochodzących z niego danych i to właśnie jej efektem jest to odkrycie.

 

 

Fale grawitacyjne prawie pewne! Może obejdzie się bez bardzo drogich eksperymentów w kosmosie.
Poznano lepiej detale wielkiej inflacji oraz korzystnie zawężono liczbę możliwych rozwiązań teorii "wielkiej unifikacji".

http://www.scientificamerican.com/article/gravity-waves-cmb-b-mode-polarization/

http://www.crazynauka.pl/odkryto-fale-grawitacyjne-ostatni-brakujacy-element-teorii-wzglednosci-einsteina/

Po bozonie Higgsa odkryliśmy kolejny element, który dopełnia naszą wiedzę o fizyce. Udało się to naukowcom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.  To fale grawitacyjne ? zjawisko, które teoretycznie przewidział Albert Einstein w swojej ogólnej teorii względności ogłoszonej w 1916 roku. Wszystkie pozostałe fragmenty jego przewidywań znalazły już wcześniej potwierdzenie doświadczalne ? fale grawitacyjne były ostatnie.



"Z tego" mogą pojawić się naprawdę daleko idące wnioski :)
Pozdrawiam
 

[krzysztof G.]

Było o tym nawet w dzisiejszych wiadomościach telewizyjnych.

[Ekolog]

Gwoli sprostowania pewnej przesady, że "odkryto".

Fale grawitacyjne odkryli Hulse i Taylor jakieś 20 lat temu. Tylko pośrednio ale jednak.

Tym razem jednak potwierdzono je bardziej wprost i "zobaczono" fale (a raczej ich skutki)
z bardzo wczesnego etapu Wielkiego Wybuchu - jeszcze zanim wyemitowane zostało promieniowanie tła.

http://technologie.gazeta.pl/internet/1,104530,15638871,Odkryto_fale_grawitacyjne___ostatni_brakujacy_element.html#BoxTechTxt

Odkrycie fal grawitacyjnych jest nie tylko kolejnym potwierdzeniem ogólnej teorii względności, ale też niezwykłym spojrzeniem w najodleglejszą historię Wszechświata. Zaraz po Wielkim Wybuchu bardzo wiele rzeczy zdarzyło się w niezwykle krótkim czasie. Już w 10^-34 sekundy od Wybuchu nastąpił etap inflacji - niezwykle gwałtownego rozszerzania się części ówczesnego Wszechświata, który doprowadził do powstania wszystkiego, co dziś nas otacza. Trwał gdzieś do 10^?32 sekundy, a w tym czasie zwiększył swoją objętość mniej więcej 10⁵⁰ razy.


Pozdrawiam
p.s.
Dodam, że odkrycie to na razie nie rozstrzygnęło czy Wielki Wybuch nie jest tylko kolejnym.
Czyli nie obaliło nadal rozważanej teorii pulsującego wszechświata
(lub przynajmniej jednego tak zwanego "Wielkiego Odbicia").

[Ekolog]

Znakomite uzupełnienie wątku zaproponował kolega ParadoX - dzięki!

 

http://www.forumastronomiczne.pl/index.php?/topic/4203-o-co-chodzi-w-entuzjazmie-wokol-fal-grawitacyjnych-prof-krzysztof-meissner/#entry58994

 

Tam dowiedzieliśmy się też, że misja kosmiczna (Planck, w odniesieniu do polaryzacji CMB) wnet zweryfikuje tę zaskakująco dużą ilość fal grawitacyjnych

wyprodukowanych przez nasz wszechświat gdy był bardzo, bardzo "młody".

 

W sumie powiało optymizmem (Profesora) bo wszechświat zdaje się mieć niezłą choć nie wyjaśnioną produktywność (np protonów) :)

zabezpieczającą przed szybkim jego "rozrzedzeniem".

 

Pozdrawiam

[Ekolog]

W kwestii o której powiedział wspomniany profesor (że co jakiś czas powstaje w przestrzeni nowy proton)  rozmawiałem z kolegą (ZbyT-em) i dowiedziałem się, że:

 

to są tylko spekulacje bez uzasadnienia teoretycznego lub eksperymentalnego
w zasadzie nie da się tego wykluczyć ale też nie można potwierdzić czyli
nie jest to hipoteza falsyfikowalna, a tym samym nie jest to hipoteza naukową

 

Niektóre teorie GUT przewidują rozpad protonu, a więc również mógłby on
spontanicznie powstać. Nie udało się potwierdzić rozpadu protonu, a jedynie
uzyskać ograniczenie na dolną granicę czasu życia. Z drugiej strony brak
uzasadnienia teoretycznego dla stabilności protonu. W Modelu Standardowym
proton jest stabilny ale nie wynika to z jakichś fundamentalnych zasad

jeśli proton nie jest stabilny to powinny istnieć cząstki tzw. leptokwarki, które zmieniają kwarki w leptony

 

Jeśli dochodzi do unifikacji oddziaływań to jakieś bardzo masywne cząstki
muszą istnieć by zmodyfikować oddziaływania przy ekstremalnie wysokich
energiach. W Modelu Standardowym oddziaływania stają się coraz bardziej
podobne do siebie ale nie stają się identyczne ... jeśli ekstrapolować dane
poza zbadany obszar. Aby stały się sobie równe muszą istnieć cząstki, które
nie mają wpływu na oddziaływania przy energiach badanych w zderzaczach (bo
są masywne) ale zmodyfikują je przy skali GUT. Mogą to być leptokwarki ale
nie muszą

 

Nie są to nowe koncepcje tylko dość wiekowe. Powstały w tym czasie co
teorie Wielkiej Unifikacji czyli około 40 lat temu.

 

 

Pozdrawiam

[Ekolog]

Zmarszczki czasoprzestrzeni (skutek fal grawitacyjnych) są czymś powszechnym według Einsteina.
Naukowcy efekt wytwarzania takich zmarszczek zauważyli nie tylko w CMB (jak opisano wyżej w tym wątku)

Także tu:

Dwa białe karły. Obie gwiazdy okrążają się co około 5 min w odległości 1/4 dystansu Ziemia-Księżyc.
Emisja fal grawitacyjnych pożera sporo energii - kolosalnie więcej niż emituje Słońce w jednostce czasu.
W efekcie częstotliwość obrotów tych karłów spada z czasem.

Pozdrawiam
 

[Ekolog]

Chyba mamy dobrą analogię.
Mikrofalowe promieniowanie tła dochodzące z wszystkich kierunków ma siostrzane zjawisko.

Kosmos pulsuje falami grawitacyjnymi.
Radioteleskopy na całym świecie zarejestrowały charakterystyczny szum rozbrzmiewający w całym kosmosie,
najprawdopodobniej z supermasywnych czarnych dziur łączących się we wczesnym wszechświecie.

W środę wieczorem międzynarodowe konsorcjum (o jakie fajne słowo - bardzo mi zaimponowali - powaga!)
naukowców ujawniło przekonujące dowody na istnienie niskiego szumu fal grawitacyjnych odbijających się echem w całym wszechświecie.

W miarę gromadzenia większej ilości danych ten kosmiczny szum może pomóc naukowcom zrozumieć, w jaki sposób Wszechświat osiągnął swoją obecną strukturę
i być może ujawnić egzotyczne typy materii, które mogły istnieć wkrótce po Wielkim Wybuchu 13,7 miliarda lat temu.

Fale grawitacyjne są tworzone przez dowolny obracający się obiekt, taki jak obracające się pozostałości po gwiezdnych zwłokach, krążące wokół czarnych dziur,
a nawet dwie osoby wykonujące „do-si-do” – powiedział dr Mingarelli.

Co to jest do-si-do? Mam nadzieję że nic nieprzyzwoitego (E.) 😄

Ale w przeciwieństwie do innych rodzajów fal, te zmarszczki rozciągają i ściskają samą strukturę czasoprzestrzeni,
zakrzywiając odległości między wszelkimi obiektami niebieskimi, które mijają.

Dotyczy to w szczególności odległości między dwoma odległymi lustrami, w ciemnym tunelu,
między którymi lata tam i nazad jakiś foton. Tak się to wykrywa.

Ale tło fali grawitacyjnej może również pochodzić z czegoś innego, na przykład z hipotetycznych pęknięć w czasoprzestrzeni, znanych jako struny kosmiczne.
Lub może to być relikt Wielkiego Wybuchu, podobny do kosmicznego mikrofalowego tła,
które doprowadziło do fundamentalnych odkryć dotyczących struktury wszechświata w ciągu 400 000 lat od jego początku.
Tło fali grawitacyjnej byłoby jeszcze lepszą pierwotną sondą, powiedział dr Mingarelli, ponieważ zostałoby wyemitowane niemal natychmiast.

Może to doprowadzić do czegoś naprawdę przełomowego – powiedział dr Soares-Santos, porównując to do odkrycia kosmicznego mikrofalowego tła w latach 60.
XX wieku, które od tego czasu zmieniło wiedzę fizyków o wczesnym wszechświecie.
Nie wiemy jeszcze, jaki to będzie miało wpływ, ale z pewnością będzie to nowy rozdział w księdze fal grawitacyjnych.
I wygląda na to, że patrzymy, jak powstaje ta książka.

Odkrycia mają poziom ufności w zakresie od 3,5 do 4 sigma, nieco poniżej standardu 5 sigma, którego fizycy zwykle oczekują od odkrycia dymiącego pistoletu.
Oznacza to, że prawdopodobieństwo przypadkowego zobaczenia takiego wyniku wynosi około 1 na 1000 lat, powiedział dr Mingarelli.
"Dla mnie to wystarczy, ale inni ludzie chcą raz na milion lat" - powiedziała. Co za ludzie. Ja bym chciał przynajmniej raz na tydzień! 😄

Inspiracja:
https://www.nytimes.com/2023/06/28/science/astronomy-gravitational-waves-nanograv.html

 

Na BBC mamy o technicznych aspektach tego odkrycia:

'Obserwacji dokonano badając sygnały z martwych gwiazd zwanych pulsarami. Obracają się one i wysyłają serie sygnałów radiowych w niezwykle precyzyjnych odstępach czasu.

Ale naukowcy, w tym astronomowie z Lovell Telescope w Jodrell Bank w Cheshire i z Uniwersytetu w Birmingham, odkryli, że sygnały te docierają do Ziemi nieco szybciej lub wolniej niż powinny.

Mówią, że zniekształcenie czasu jest zgodne z falami grawitacyjnymi powstałymi w wyniku połączenia supermasywnych czarnych dziur w całym Wszechświecie.'

A zatem LIGO i VIRGO nie były tu wykorzystane wprost. (E.)

Siema
Wszystkie wszechświaty są wieczne

 

 

Edytowane 29 Czerwca 2023 przez Ekolog