A gravitációs hullámok segítenek az univerzum korának meghatározásában

A legalább öt különböző forrásból érkező gravitációs hullámok felfedezése az elmúlt két évben erős bizonyítékot nyújt Einstein gravitációs és tér-idő modelljére. Ezeknek az eseményeknek a lemodellezése információval szolgál, többek között a nagy tömegű csillagok kialakulásáról, a gamma sugár kitörésekről, a neutron csillagok jellemzőiről és igazolja azt az elméletet, hogy a nagyon nagy tömegű elemek – köztük például az arany -, hogyan jöttek létre.

A csillagászok most az egyik ilyen esemény (GW170817) felhasználásával megmérték az univerzum korát. Az összesen 1314 tudósból álló hatalmas nemzetközi közreműködésben, akik a gravitációs hullámok kimutatásától az egyessülő neutron csillagok és a gamma sugarak felfedezéséig és NGC4993 galaxisba való visszavezetésükben is együtt működtek.

Az esemény gravitációs hullámai vizsgálatával meghatározták a belső erejüket – ami az erő folyamatos csökkenése miatt lényegesen kisebb mint a 140 millió fényévvel arrébb lévő forrásuknál lehetett. A hullámok forrásául szolgáló NGC4993 galaxis az univerzum tágulása miatt szintén tágul. Annak az ismerete, hogy a galaxis milyen messze van tőlünk és milyen gyorsan távolodik, lehetővé teszi a kutatók számára, hogy kiszámítsák mikor kezdődött a tágulás – és ezzel az univerzum korát is -, amit a kísérletek pontatlansága miatt 11,9 és 15,7 milliárd évre becsülnek.

A kutatók által kapott kor, összevág az évtizedek során összegyűlt statisztikai módszereken alapuló megfigyelésekkel, amik a kozmikus háttérsugárzást és a galaxisok mozgását vették figyelembe. A kozmikus háttérsugárzás vizsgálatakor az Ősrobbanást követő 400000 évvel szétszóródott fényt térképezték fel, amíg a galaxisok mozgásának vizsgálatakor több tízezer galaxis mozgását és egymáshoz viszonyított távolságát elemezték statisztikai módszerekkel.

Ezekből jól látszik, hogy mekkora teljesítmény, mindössze egy esemény adatainak felhasználásával ilyen pontosan megbecsülni az univerzum korát – azonban ez nem lett volna lehetséges bármelyik gravitációs hullámmal. Ebben az esetben a kutatóknak sikerült azonosítani a hullám forrását, ezzel meghatározva a sebességét, mivel a forrás se nem volt túl messze, se nem volt túl halvány ehhez. Az egyre több felfedezett gravitációs hullámmal várhatóan a csapat tovább fogja pontosítani az univerzum korát.

Az új eredmény egy másik okból is érdekes. Annak ellenére, hogy a másik két módszer eredményei elég pontosak, mégis 10%-al eltérnek egymástól. Ez a különbség lehet, hogy csupán megfigyelési hibákból ered, azonban több csillagász úgy gondolja, hogy még hiányzik valami a teljes képből. Ennek a kiderítésében jelenthet nagy segítséget a harmadik módszer – a gravitációs hullámok vizsgálata.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

1 Hozzászólás

  1. Önök már sok érdekes dolgot “felfedeztek”, de a helyesírás titkai még nincsenek ezek között. Vajon miért?

    válasz küldése

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.