Voor het eerst hebben wetenschappers zwaartekrachtgolven door het universum “gehoord”.

Wetenschappers merkten voor het eerst de vage rimpelingen op die worden veroorzaakt door de beweging van zwarte gaten die alles in het universum zachtjes uitrekken en samendrukken.

En ze meldden woensdag dat ze konden “horen” wat een lage frequentie wordt genoemd zwaartekracht golven Veranderingen in de structuur van het universum die worden veroorzaakt door massieve objecten die in de ruimte bewegen en botsen.

zei Maura McLaughlin, mededirecteur van NANOGrav, een onderzoekssamenwerking die Resultaten plaatsen In Astrophysical Journal Letters.

Albert Einstein Hij voorspelde dat wanneer echt zware objecten door de ruimtetijd – het weefsel van ons universum – bewegen, ze rimpelingen creëren die zich over dat weefsel voortplanten. Wetenschappers vergelijken deze rimpelingen soms met de achtergrondmuziek van het universum.

In 2015 gebruikten wetenschappers een experiment genaamd LIGO om voor het eerst zwaartekrachtgolven te detecteren en toonden aan dat Einstein gelijk had – Een doorbraak die werd geprezen door toenmalig president Obama. Maar tot nu toe konden deze methoden alleen golven met hogere frequenties vastleggen, legt Nanograph’s Chiara Mingarelli uit, een Yale-astrofysicus.

Mingarelli zei dat deze snelle “tjilpen” afkomstig zijn van specifieke momenten waarop jonge zwarte gaten en dode sterren met elkaar in botsing komen.

In het laatste onderzoek hebben wetenschappers gezocht naar golven met veel lagere frequenties. Het kan jaren of zelfs decennia duren voordat deze langzame rimpelingen op en neer gaan, en kunnen afkomstig zijn van enkele van de grootste objecten in ons universum: superzware zwarte gaten die miljarden keren massiever zijn dan onze zon.

Melkwegstelsels in het heelal botsen voortdurend en smelten samen. Wanneer dit gebeurt, denken wetenschappers dat de superzware zwarte gaten in de centra van deze sterrenstelsels zich ook verzamelen en verstrikt raken in een dans voordat ze uiteindelijk met elkaar instorten, legt Zabolcs-Marca uit, een astrofysicus aan de Columbia University die niet betrokken was bij het onderzoek.

Zwarte gaten zenden zwaartekrachtgolven uit terwijl ze rond deze paren cirkelen, ook wel dubbelsterren genoemd.

“Superzware dubbelsterren van zwarte gaten, langzaam en stil in een baan om elkaar heen, zijn de noten en bas van een kosmische opera,” zei Marca.

Er zijn geen gereedschappen op aarde die rimpelingen van deze reuzen kunnen opvangen. “We moesten een detector bouwen die ongeveer zo groot was als een melkwegstelsel”, zegt NANOGrav-onderzoeker Michael Lamm van het SETI Institute.

De resultaten die deze week zijn vrijgegeven, omvatten 15 jaar aan gegevens van NANOGrav, dat telescopen in Noord-Amerika gebruikt om naar golven te zoeken. Andere teams van zwaartekrachtgolfjagers over de hele wereld hebben ook studies gepubliceerd, onder meer in Europa, India, China en Australië.

Wetenschappers hebben telescopen gericht op dode sterren, pulsars genaamd, die flitsen van radiogolven uitzenden terwijl ze als bakens door de ruimte wervelen.

Deze bursts zijn zo regelmatig dat wetenschappers precies weten wanneer de radiogolven onze planeet zouden moeten bereiken – “als een perfect regelmatige klok die wegtikt in de ruimte”, zegt Sarah Vigeland, MD, een astrofysicus aan de Universiteit van Wisconsin-Milwaukee. . Maar wanneer zwaartekrachtgolven het weefsel van ruimte-tijd vervormen, veranderen ze in feite de afstand tussen de aarde en deze pulsars, waardoor die stabiele pulsar wordt afgeworpen.

Door subtiele veranderingen in de snelheid van tikken tussen verschillende pulsars te analyseren – waarbij sommige pulsars iets eerder verschenen en andere later – konden wetenschappers zien dat er zwaartekrachtgolven doorheen gingen.

“We weten nu dat het universum wordt overspoeld door zwaartekrachtgolven”, vertelde Michael Keith van de European Pulsar Timing Array aan AFP.

Het NANOGrav-team volgde 68 pulsars aan de hemel met behulp van de Green Bank-telescoop in West Virginia, de Arecibo-telescoop in Puerto Rico en de Very Large Array in New Mexico. Andere teams hebben soortgelijk bewijs gevonden van tientallen andere pulsars, die door telescopen over de hele wereld zijn waargenomen.

Tot nu toe heeft deze methode niet precies kunnen volgen waar deze laagfrequente golven vandaan komen, zei Mark Kamionkowski, een astrofysicus aan de Johns Hopkins University die niet betrokken was bij het onderzoek.

In plaats daarvan, zei Kamionkowski, onthult het het constante geroezemoes dat ons omringt – alsof je midden op een feest staat: “Je hoort al deze mensen praten, maar je hoort niets in het bijzonder.” .

Het achtergrondgeluid dat ze vonden is “luider” dan sommige wetenschappers hadden verwacht, zei Mingarelli. Dit zou kunnen betekenen dat er meer of grotere samensmeltingen van zwarte gaten plaatsvinden in de ruimte dan we dachten – of wijzen op andere bronnen van zwaartekrachtgolven die ons begrip van het universum zouden kunnen uitdagen.

Onderzoekers hopen dat het blijven bestuderen van dit soort zwaartekrachtgolven ons kan helpen meer te weten te komen over de grootste objecten in ons universum. Marca zei dat het nieuwe deuren zou kunnen openen voor “kosmologische archeologie” die de geschiedenis van zwarte gaten en samensmeltende sterrenstelsels overal om ons heen kan traceren.

“We beginnen dit nieuwe venster op het universum te openen,” zei Vigeland.

Een andere theorie is dat zwaartekrachtgolven het gevolg kunnen zijn van de snelle uitdijing die binnen een seconde na de oerknal plaatsvond, een periode die kosmische inflatie wordt genoemd en die voor wetenschappers verborgen was.

Keith zei dat sterrenstelsels tussen de aarde en de oerknal dergelijke golven waarschijnlijk zullen “verdrinken”.

Maar wetenschappers zeiden dat laagfrequente zwaartekrachtgolven in de toekomst meer kunnen onthullen over deze vroege expansie en mogelijk licht kunnen werpen op het mysterie van donkere materie.

AFP heeft bijgedragen aan dit rapport.