Artykuł napisał Mateusz Suryś.

Przestrzeń kosmiczna nie jest aż tak cicha, jak dawniej sądziliśmy. Co kilka minut zderza się ze sobą para czarnych dziur, w wyniku czego powstają zmarszczki w czasoprzestrzeni powszechnie znane jako fale grawitacyjne. Niedawno grupa naukowców z Monash University opracowała nową metodę wykrywania takich zderzeń. Fale grawitacyjne pochodzące z kolizji masywnych obiektów zostawiają ślad w postaci charakterystycznego „pisku” w danych zbieranych przez detektory fal grawitacyjnych. Nowa metoda przewiduje odkrycie tysięcy czarnych dziur poprzez wyszukiwanie delikatnych śladów odgłosów z ogromnej ilości zebranych materiałów.

W zeszłym roku dokonano jednego z największych odkryć astronomicznych XXI wieku, mierząc fale grawitacyjne wywołane przez proces łączenia się gwiazd neutronowych. Dr Eric Thrane i Rory Smith z ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) i Monash University byli członkami zespołu zaangażowanego w owo odkrycie oraz w  detekcję fali grawitacyjnej z 2015 roku. Była ona pierwszym dowodem potwierdzającym ogólną teorię względności Einsteina z 1915 roku.

Do dzisiaj dzięki współpracy instrumentów LIGO oraz Virgo potwierdzono 6 emisji fal grawitacyjnych. Według dr. Thrane’a ponad 100 000 zderzeń rocznie wywołuje zbyt słabe fale, aby detektory mogły je wykryć i gdy nakładają się one na siebie, tworzą tło fal grawitacyjnych. Pojedyncze wydarzenia składające się na nie są obecnie niemożliwe do wykrycia, jednak naukowcy przez wiele lat dążyli do tego, aby zmierzyć powstały z ich połączenia szum.

W czasopiśmie naukowym „Physical Review X” opisano opracowaną przez dwóch badaczy nową, bardziej czułą metodę przechwycenia tła fal grawitacyjnych.

„Badanie tła umożliwi nam poznanie czarnych dziur z odległych zakątków wszechświata. Być może pewnego dnia technika pozwoli nam ujrzeć fale grawitacyjne pochodzące z Wielkiego Wybuchu, które mogą być ukryte za falami  pochodzącymi z kolizji czarnych dziur i gwiazd neutronowych” – wyjaśnia dr Thrane.

Naukowcy opracowali komputerowe symulacje słabych sygnałów pochodzących ze zderzeń czarnych dziur, gromadząc dane do czasu, aż byli przekonani, że był to słaby, ale jednoznaczny dowód potwierdzający kolizję, w oparciu o symulację. Dr Smith jest pozytywnie nastawiony do nowej metody i wierzy, że pozwoli ona wykryć wiele kosmicznych kolizji, gdy zostanie zastosowana do analizy prawdziwych danych.
Co ważne, badacze będą mieli dostęp do nowego superkomputera uruchomionego w zeszłym miesiącu na Swinburne University of Technology. Komputer nazwany OzSTAR będzie używany do wyszukiwania fal grawitacyjnych na podstawie danych pochodzących z detektora LIGO.