Uzay-zamanı çarpıtan ve yerçekimi dalgaları üreten iki yörüngedeki kara deliğin çizimi.
Yayınlanan Doğa Astronomi eşi benzeri görülmemiş bir çalışma kesinlik LISA uzay interferometresi tarafından hangi yerçekimi dalgası gözlemlerinin yeni temel alanları tespit edebileceğini
GSSI araştırmacısı Andrea Maselli ve INFN ortağı SISSA, Nottingham Üniversitesi ve Roma La Sapienza’dan araştırmacılarla birlikte Nature Astronomy’de yayınlanan, uzay interferometre LISA tarafından yerçekimi dalgası gözlemlerinin eşi benzeri görülmemiş bir doğruluğu gösteren çalışma. yeni temel alanları tespit edebilir.
Genel Görelilik, doğru yerçekimi teorisi midir? Yerçekimi yeni temel alanları tespit etmek için kullanılabilir mi?
9 Şubat 2022’de yayınlanan yakın tarihli bir Mektup, Doğa AstronomiGSSI araştırmacısı ve SISSA’dan, Nottingham Üniversitesi’nden ve Roma’daki La Sapienza’dan meslektaşları tarafından yazılan , bu soruların cevabının, uzay tabanlı yerçekimi dalgası (GW) dedektörü LISA’dan gelebileceğini öne sürüyor. ESA/ tarafından piyasaya sürülmesi bekleniyorNASA 2037’de.
Dönen bir kara deliğin etrafındaki bir EMRI’nin yıldız bileşeninin izlediği yörünge yolunun kısa bölümü. Kredi bilgileri: N. Franchini
Yeni temel alanlar ve özellikle skalerler, çeşitli senaryolarda öne sürülmüştür: karanlık madde için açıklamalar olarak, Evrenin hızlandırılmış genişlemesinin nedeni olarak veya yerçekimi ve temel parçacıklar.
Zayıf yerçekimi alanları ve küçük uzay-zaman eğriliği olan astrofiziksel nesnelerin gözlemleri, şimdiye kadar bu tür alanlara dair hiçbir kanıt sağlamadı. Bununla birlikte, Genel Görelilikten sapmaların veya yerçekimi ile yeni alanlar arasındaki etkileşimlerin büyük eğriliklerde daha belirgin olacağını beklemek için neden var. Bu nedenle, güçlü alan yerçekimi rejiminde yeni bir pencere açan GW’lerin tespiti, bu alanları tespit etmek için eşsiz bir fırsatı temsil ediyor.
Yıldız kütleli kompakt bir nesnenin, ya bir Kara delik veya bir nötron yıldızı, Güneş kütlesinin milyonlarca katına kadar karadeliğe ilham veren, LISA’nın hedef kaynakları arasındadır ve yerçekiminin güçlü alan rejimini araştırmak için altın bir arena sağlar. Daha küçük gövde, süper kütleli kara deliğe dalmadan önce on binlerce yörünge döngüsü gerçekleştirir ve bu, Einstein’ın teorisinin ve Parçacık Fiziğinin Standart Modelinin tahminlerinden en küçük sapmaları bile tespit etmemize izin verebilecek uzun sinyallere yol açar.
Sanatçının, ESA’nın uzayda gelecekteki yerçekimi dalgası gözlemevleri için teknolojiyi test etme misyonu olan LISA Pathfinder hakkındaki izlenimi. LISA, LISA Pathfinder ve LIGO’nun başarısı üzerine inşa edilen uzay tabanlı bir yerçekimi dalgası gözlemevidir. Kredi bilgileri: ESA–C.Carreau
Yazarlar, sinyali modellemek için yeni bir yaklaşım geliştirdiler ve ilk kez, LISA’nın yerçekimi etkileşimi ile birleştirilmiş skaler alanların varlığını tespit etme ve skaler yükü ölçme, ne kadar skaler olduğunu ölçen bir niceliğin titiz bir tahminini gerçekleştirdiler. alan EMRI’nin küçük gövdesi tarafından taşınır. Dikkat çekici bir şekilde, bu yaklaşım teoriden bağımsızdır, çünkü yükün kökenine veya küçük cismin doğasına bağlı değildir. Analiz ayrıca, bu tür bir ölçümün, Genel Görelilik veya Standart Modelden sapmaları gösteren teorik parametreler üzerindeki güçlü sınırlarla eşleştirilebileceğini de göstermektedir.
LISA (Lazer İnterferometre Uzay Anteni), algılamaya ayrılmış yerçekimi dalgaları astrofiziksel kaynaklara göre, birbirinden milyonlarca kilometre uzakta Güneş’in etrafında dönen üç uydudan oluşan bir takımyıldızda faaliyet gösterecek. LISA, çevresel gürültü nedeniyle karasal interferometreler için mevcut olmayan bir bant içinde, düşük frekansta yayılan yerçekimi dalgalarını gözlemleyecektir. LISA için görünür spektrum, Başak ve LİGOEMRI’ler olarak, Evrenimizin çok çeşitli ortamlarında kompakt nesnelerin evrimi hakkında yeni bir pencere açıyor.
Referans: Andrea Maselli, Nicola Franchini, Leonardo Gualtieri, Thomas P. Sotiriou, Susanna Barsanti ve Paolo Pani, 10 Şubat 2022 Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-021-01589-5