Када су у питању многе мистерије Универзума, посебна категорија резервисана је за црне рупе. Будући да су голим оком невидљиве, остају видно неоткривени, а научници су приморани да се ослањају на „гледање“ ефеката које њихова интензивна гравитација има на оближње звезде и гасне облаке како би их могли проучавати.
То ће се можда променити захваљујући тиму са Универзитета Цардифф. Овде су истраживачи постигли пробој који би могао помоћи научницима да открију стотине црних рупа широм Универзума.
Предвођени др Марком Ханнамом из Школе физике и астрономије, истраживачи су изградили теоретски модел који има за циљ да предвиди све потенцијалне сигнале гравитационог таласа који би могли пронаћи научници који раде са детекторима Ласер Интерферометар гравитационо-таласне опсерваторије (ЛИГО) .
Ови детектори, који делују попут микрофона, дизајнирани су да претражују остатке судара у црним рупама. Када су укључени, Цардиффов тим се нада да ће њихова истраживања дјеловати као својеврсни "водич за споторе" и помоћи научницима да покупе слабашна пукотина судара - позната као гравитациони таласи - који су се догодили пре милионе година.
Сачињен од постдокторских истраживача, доктораната и сарадника са универзитета у Европи и Сједињеним Државама, Цардиффов тим ће сарађивати са научницима широм света док покушавају да открију порекло Универзума.
"Брзо завртање црних рупа проузроковаће да се орбита колеба, баш као и последње колебање врха који се врти пре него што падне", рекао је Ханнам. „Ови колебања могу натерати црне рупе да пронађу дивље стазе једна до друге, што доводи до изузетно компликованих сигнала гравитационог таласа. Наш модел има за циљ да предвиди ово понашање и помогне научницима да пронађу сигнале у подацима детектора. “
Већ је нови модел програмиран у рачунарске кодове које научници ЛИГО широм света припремају да користе за тражење спајања црних рупа када се детектори укључе.
Др Ханнам је додао: „Понекад орбите ових окретних црних рупа изгледају потпуно уплетено, попут кугле од низа. Али ако замислите како се врти око црних рупа, онда све изгледа много јасније, а ми можемо написати једначине да бисмо описали шта се дешава. То је попут гледања детета у вртићу забавног парка велике брзине, очигледно машући рукама. Са бочних линија, немогуће је рећи шта раде. Али ако седнете поред њих, можда ће седети савршено мирно и само вам подижу палчеве. "
Али наравно, још увек имамо посла: „За сада смо укључили само ове ефекте прецесије, док се црне рупе спирално врте једна према другој“, рекао је др Ханнам. „Још увек требамо радити оно што тачно раде када се црне рупе сударају.“
За то морају да изврше велике рачунарске симулације да би решили Еинстеинове једнаџбе за тренутке пре и после судара. Такође ће требати да произведу многе симулације како би снимили довољно комбинација маса црних рупа и праваца центрифуге да би разумели целокупно понашање ових компликованих система.
Поред тога, време за Цардифф тим је мало ограничено. Једном када се детектори укључе, биће само питање времена када ће се извршити прве гравитационе детекције таласа. Израчуни које др Ханнам и његове колеге производе морат ће бити спремни на вријеме ако се надају да ће их максимално искористити.
Али, др Ханнам је оптимистичан. "Годинама смо газили како да уклонимо покрет црне рупе", рекао је. „Сада када смо то решили, знамо шта даље.“
