Enkelt sagt: Hvorfor gravitasjonsbølger holde løftet ut av et vindu i mørk materie og energi

Først var det lyd og lys, og den fysiske sanser. Så kom oppdagelsen av x-stråler og en rekke andre lignende stråler som utgjør det elektromagnetiske spekteret, synlig lys er en del av det. Menneskets oppfatning av, og kunnskap om, fjerne objekter, eller de som er for små til å bli sett, avhenger påvisning av elektromagnetiske bølger enten slippes ut eller reflektert av dem.

Disse elektromagnetiske bølger svært ofte bærer informasjon som er karakteristisk for de objekter de slippes ut av. Forskjellige typer detektorer som har blitt bygget opp over flere år for å felle disse elektromagnetiske bølger og lese informasjonen de bærer på. Nesten hele kroppen av kunnskap om det fysiske universet er bygget fra den informasjon som registreres gjennom elektromagnetiske bølger.

Som vi vet nå, om lag 95 prosent av universet er mørk materie eller mørk energi. Begge disse har bare vært hevdet i teorien, og det har heller ikke vært direkte ‘observert’. Det er fordi disse er “gjennomsiktig” for å elektromagnetiske bølger. Som sådan, de kan ikke være direkte oppdaget av noen eksisterende detektor.

Sorte hull, de ufattelig tett områder i universet som enda lys, eller andre elektromagnetiske bølger, er ikke i stand til å flykte, hadde heller ikke vært observert ” på grunn av denne grunn. Frem til September 14, 2015, det er, når forskere funnet den første direkte bevis for eksistensen av sorte hull gjennom påvisning av gravitasjonsbølger som er generert av et par rask-spiral blackholes 1,3 milliarder år siden.

Det er denne evnen til å tilby en helt ny “visjon” å mennesker — til å ” se ” usynlig objekter i universet — som har gjort oppdagelsen av gravitasjonsbølger en av de viktigste noensinne, på lik linje med oppdagelsen av elektromagnetiske bølger om lag 150 år siden.

Som elektromagnetiske bølger, gravitasjonsbølger også er tenkt å være karakteristisk for den hendelsen som genererte dem. Det er grunnen til at forskere kunne fortelle at en fanget opp på LIGO jorden i Usa på 14 September i fjor var resultatet av to sorte hull coalescing til én.

For å være sikker, vil denne nye “visjon” er ikke veldig tydelig som nå. Den gravitasjonsbølger er svært svake signaler, og det tok ekstremt komplisert instrumentering å fange et svakt glimt av en hendelse som har produsert en ufattelige mengder energi. Gravitasjonsbølger bør være rutinemessig produsert av en rekke andre arrangementer mye nærmere jorden, så vel, men ville kreve presisjon av instrumentering i jorden til å gå opp av flere størrelsesordener.

På grunn av dette, og flere andre, påvisning av gravitasjonsbølger bare tilbyr muligheten for et vindu — og ikke gjør det, så å si, åpne vinduet selv, for å observere mørk materie og mørk energi. Det er store smuler av mørk materie som flyter rundt, og det er mulig at de også kan være coalescing sammen som sorte hull som ble tatt til fange. Men det ville kreve utviklet seg former for nåværende jorden til å ta opp disse.

Men påvisning av gravitasjonsbølger er nesten helt sikkert til å utløse bygging av mer LIGO-som jorden for å oppdage og studere dem. Flere er allerede i planlegging eller bygging stadier, inkludert en i India. Europa har allerede en funksjonell i Italia, kalt JOMFRUEN, og er i ferd med å sette den ene opp i verdensrommet, heter eLISA, eller Utviklet seg Laser Interferometer Plass Antenne.

India har også foreslått å sette opp en LIGO-som gravitasjonsfelt wave observatory. Forslaget har vært i påvente av myndighetsgodkjennelse siden 2012. I mellomtiden har forskere zeroed på to potensielle områder, ett i Rajasthan, og den andre i Maharashtra. Design og følsomhet av observatoriet vil være nesten identisk med LIGO. Hvis tidslinjer er fulgt fra nå av, ville det ta åtte år for prosjektet å begynne å gjøre science går fra den dato det blir regjeringens godkjennelse.

En annen observatory, med en annen utforming, blir planlagt i Japan også. Det er foreslått å være mindre, og ville være underground.