Gravitationsvågor förutspås av Einsteins allmänna relativitetsteori från 1916, men de är notoriskt svåra att upptäcka och det har tagit många decennier att komma nära att observera dem. Nu, med hjälp av en superdator som heter SUGAR (Syracuse University Gravitational and Relativity Cluster), kommer två års data som samlas in av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) analyseras för att hitta gravitationsvågor. När det väl har upptäckts hoppas det att platsen för några av universums mest kraftfulla kollisioner och explosioner kommer att hittas, kanske till och med höra den avlägsna ringen av himmelsvart hål ...
Gravitationsvågorna rör sig med ljusets hastighet och sprider sig genom hela kosmos. Liksom krusningar på ytan av ett universumstor damm, reser de sig bort från sin utgångspunkt och bör upptäckas när de går igenom rymdtidens tyg och passerar genom vårt kosmiska kvarter. Gravitationsvågor genereras av massiva stjärnhändelser som supernovaer (när jättestjärnor tar slut på bränsle och exploderar) eller kollisioner mellan Massive Astrophysical Compact Halo Objects (MACHO) som svarta hål eller neutronstjärnor. Teoretiskt sett bör de genereras av alla tillräckligt massiva kroppar i universum som svänger, sprider sig eller kolliderar.
LIGO, ett mycket ambitiöst gemensamt projekt för 365 miljoner dollar (National Science Foundation) mellan MIT och Caltech grundat av Kip Thorne, Ronald Drever och Rainer Weiss, började ta data 2005. LIGOÂ använder en laserinterferometer för att upptäcka gravitationsvågens passage. När en våg passerar genom lokal rymdtid, bör lasern förvrängas något, så att interferometern kan upptäcka en fluktuering i rymdtid. Efter två år med data från LIGO kan sökningen efter gravitationsvågsignaturerna börja. Men hur kan LIGO upptäcka vågor som genereras av svarta hål? Det är här SUKKAR kommer in.
Syracuse universitetsassistentprofessor Duncan Brown tillsammans med kollegor i projektet Simulating eXtreme Spac times (SXS) (ett samarbete med Caltech och Cornell University) samlar SUGAR i syfte att simulera två svarta hål som kolliderar. Detta är en så komplex situation att ett nätverk med 80 datorer, som innehåller 320 CPU: er med 640 Gigabyte RAM, krävs för att beräkna kollisionen och skapa gravitationsvågor (som jämförelse har den bärbara datorn jag skriver på en CPU med två Gigabyte RAM ...). Brown har också 96 Terabyte hårddiskutrymme för att lagra LIGO-data SUGAR kommer att analysera. Detta kommer att vara en massiv resurs för SXS-teamet, men det kommer att behövas för att beräkna Einsteins relativitetsekvationer.
“Att leta efter gravitationsvågor är som att lyssna på universum. Olika typer av händelser producerar olika vågmönster. Vi vill försöka extrahera ett vågmönster - ett speciellt ljud - som matchar vår modell från allt buller i LIGO-data”. - Duncan Brown
Genom att kombinera observationsförmågan hos LIGO och beräkningskraften för SUGAR (karakteriserar signaturen för gravitationsvågor för svart hål), kanske det finns direkta bevis på gravitationsvågor; gör det första direkt observationer av svarta hål som är möjliga genom att ”lyssna” på de gravitationella vågorna de producerar.
Källa: Science Daily
