Гравитационните вълни са предсказани от общата теория на относителността на Айнщайн от 1916 г., но те са известни трудно за откриване и са били необходими много десетилетия, за да се доближат до тяхното наблюдение. Сега, с помощта на суперкомпютър, наречен SUGAR (Университет за гравитация и относителност на Университета в Сиракуза), две години данни, събрани от Лазерната интерферометрова гравитационна вълнова обсерватория (LIGO), ще бъдат анализирани за намиране на гравитационни вълни. След като бъде открит, се надява, че ще бъдат намерени местата на някои от най-мощните сблъсъци и експлозии на Вселената, може би дори ще чуете далечния звън на небесни черни дупки ...
Гравитационните вълни пътуват със скоростта на светлината и се разпространяват в целия космос. Подобно на пулсации на повърхността на езерце с размер на Вселената, те пътуват далеч от своята точка на произход и трябва да бъдат открити, докато преминават през тъканта на пространството-времето, минавайки през нашето космическо съседство. Гравитационните вълни се генерират от масивни звездни събития като свръхнови (когато гигантските звезди изчерпват горивото и избухват) или сблъсъци между масивни астрофизични компактни ореоли (MACHOs) като черни дупки или неутронни звезди. Теоретично те трябва да бъдат генерирани от всяко достатъчно масивно тяло във Вселената, което се колебае, разпространява или се сблъсква.
LIGO, много амбициозен 365 милиона долара (финансиран от Националната научна фондация) съвместен проект между MIT и Caltech, основан от Кип Торн, Роналд Древър и Райнер Вайс, започна да взема данни през 2005 г. LIGOÂ използва лазерен интерферометър за откриване на преминаването на гравитационните вълни. Докато вълната преминава през местно пространство-време, лазерът трябва да бъде леко изкривен, което позволява на интерферометъра да открие колебанието на пространството и времето. След две години на вземане на данни от LIGO, търсенето на подписите на гравитационната вълна може да започне. Но как LIGO може да открие вълни, генерирани от черни дупки? Тук идва SUGAR.
Асистентът от университета в Сиракуза Дънкан Браун, с колегите по проекта Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) (сътрудничество с Калтех и Университета Корнел), сглобява SUGAR с цел да симулира две сблъскващи се черни дупки. Това е толкова сложна ситуация, че за изчисляване на сблъсъка и създаването на гравитационни вълни е необходима мрежа от 80 компютъра, съдържаща 320 процесора с 640 гигабайта оперативна памет (за сравнение, лаптопът, който пиша, има един процесор с два Гигабайт оперативна памет…). Браун също има 96 Терабайта пространство на твърдия диск, на който да се съхраняват данните от LIGO SUGAR ще анализира. Това ще бъде масивен ресурс за екипа на SXS, но ще е необходим за изчисляване на уравненията на относителността на Айнщайн.
“Търсенето на гравитационни вълни е като слушане на Вселената. Различните видове събития водят до различни вълнови модели. Искаме да опитаме да извлечем вълнов модел - специален звук - който да съответства на нашия модел от целия шум в данните на LIGO. " - Дънкан Браун
Чрез комбиниране на наблюдателните способности на LIGO и изчислителната мощност на SUGAR (характеризиращ подписа на гравитационните вълни с черна дупка), може да се намерят директни доказателства за гравитационни вълни; правейки първата директен наблюдения на черни дупки, възможно чрез "слушане" на гравитационните вълни, които произвеждат.
Източник: Science Daily
