Τα βαρυτικά κύματα είναι η διάδοση μιας διαταραχής στο υφάδι του χωροχρόνου, όπως τα κύματα που προκαλεί ένα βότσαλο στα ήρεμα μιάς ήσυχης λίμνης. Ο Δημήτριος Χριστοδούλου, πριν από μερικές δεκαετίες, έδειξε ότι τα βαρυτικά κύματα έχουν μια λεπτή διαφορά σε σχέση με τα κύματα στη λίμνη. Όταν περάσει το κύμα που δημιούργησε το βότσαλο στη λίμνη, η επιφάνεια του νερού γίνεται ξανά επίπεδη, ώστε ένα σώμα που επέπλεε να ηρεμεί πάλι στην αρχική του θέση. Αυτό δεν συμβαίνει όταν ένα βαρυτικό κύμα διέρχεται μέσα από μια υποθετική πειραματική συσκευή ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Το βαρυτικό κύμα μετατοπίζει προσωρινά τις δοκιμαστικές μάζες της συσκευής που σύντομα σταματούν αφού περάσουν τα κύματα. Ο Χριστοδούλου απέδειξε ότι οι δοκιμαστικές μάζες δεν επιστρέφουν ακριβώς στις αρχικές τους θέσεις
Ο Colter Richardson από Πανεπιστήμιο του Tennessee, και οι συνεργάτες του επινόησαν έναν τρόπο, ώστε διαμέσου των σημερινών ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων να εντοπίσουν τις μόνιμες παραμορφώσεις του χωροχρόνου που θα μπορούσαν να δημιοργηθούν από τα βαρυτικά κύματα που προκαλούν κάποιες εκρήξεις σουπερνόβα.
Η ανίχνευση αυτού του φαινομένου που ονομάζεται μνήμη Χριστοδούλου ή μνήμη βαρυτικών κυμάτων, απαιτεί μεγάλη ευαισθησία που σίγουρα θα επιτευχθεί από τις μελλοντικές γενιές ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων. Όμως οι Richardson et al παρουσιάζουν μια στρατηγική που θα μπορούσε να εντοπίσει αυτό το άπιαστο φαινόμενο χρησιμοποιώντας τους υπάρχοντες ανιχνευτές.
Οι ερευνητές εξέτασαν τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από την κατάρρευση- πυρήνα σουπερνόβα, τη δραματική έκρηξη ενός τεράστιου ετοιμοθάνατου αστέρα. Ένα τέτοιο σουπερνόβα θεωρείται ότι δημιουργεί μνήμη βαρυτικών κυμάτων διαμέσου της ασύμμετρης εκπομπής νετρίνων κατά τη διάρκεια της έκρηξης και διαμέσου της μη σφαιρικής επέκτασης του ωστικού κύματος του σουπερνόβα. Η ομάδα ερεύνησε αυτές τις διαδικασίες χρησιμοποιώντας εξελιγμένες προσομοιώσεις κατάρρευσης-πυρήνα τριών σουπερνόβα, οι οποίες διέφεραν ως προς τη μάζα των αρχικών άστρων που εκρήγνυνται.
Με βάση τα ευρήματά τους από αυτές τις προσομοιώσεις, στη συνέχεια διερεύνησαν αν οι σημερινοί ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων LIGO-Virgo-KAGRA θα μπορούσαν να εντοπίσουν το φαινόμενο μνήμης που δημιουργείται από μια τέτοια έκρηξη τέτοιου σουπερνόβα στον Γαλαξία μας. Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτοί οι ανιχνευτές θα μπορούσαν να επιτύχουν αν τα δεδομένα τους αναλύονταν με την κατάλληλη τεχνική. Η εφαρμογή αυτής της προσέγγισης μπορεί να προσφέρει πληροφορίες για τη φύση των βαρυτικών κυμάτων και θα μπορούσε επίσης να αυξήσει τις γνώσεις μας για την διαδικασία κατάρρευσης του πυρήνα σουπερνόβα μεγάλης μάζας.
πηγή: https://physics.aps.org/articles/v17/s152
διαβάστε επίσης:
1. Detecting the gravitational wave memory effect from core-collapse supernovae
2. Detecting Gravitational Wave Memory in the Next Galactic Core-Collapse
https://physicsgg.me/2024/12/18/%ce%b5%ce%bd%cf%84%ce%bf%cf%80%ce%af%ce%b6%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%bf-%cf%86%ce%b1%ce%b9%ce%bd%cf%8c%ce%bc%ce%b5%ce%bd%ce%bf-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%bc%ce%bd%ce%ae%ce%bc%ce%b7%cf%82/
tinanantsou.blogspot.gr
