Gravitationsbølger er forudsagt af Einsteins generelle relativitetsteori fra 1916, men de er notorisk svære at opdage, og det tager mange årtier at komme tæt på at observere dem. Nu ved hjælp af en supercomputer ved navn SUGAR (Syracuse University Gravitational and Relativity Cluster) analyseres to års data indsamlet af Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) for at finde gravitationsbølger. Når det først er blevet fundet, håbes det, at placeringen af nogle af universets mest kraftfulde kollisioner og eksplosioner vil blive fundet, måske endda høre den fjerne ringning af himmelens sorte huller ...
Tyngdekraftsbølger bevæger sig med lysets hastighed og forplantes gennem hele kosmos. Ligesom krusninger på overfladen af et univers-størrelse dam, rejser de væk fra deres oprindelsessted og bør opdages, når de går gennem stoffet i rumtid og passerer gennem vores kosmiske kvarter. Tyngdekraftsbølger genereres af massive stjernebegivenheder såsom supernovaer (når kæmpe stjerner løber tør for brændstof og eksploderer) eller kollisioner mellem Massive Astrophysical Compact Halo Objects (MACHO'er) som sorte huller eller neutronstjerner. Teoretisk bør de genereres af ethvert tilstrækkeligt massivt legeme i universet, der svinger, formerer sig eller kolliderer.
LIGO, et meget ambitiøst $ 365 millioner (National Science Foundation-finansieret) fællesprojekt mellem MIT og Caltech grundlagt af Kip Thorne, Ronald Drever og Rainer Weiss, begyndte at tage data i 2005. LIGOÂ bruger et laserinterferometer til at registrere passagen af tyngdekraftsbølger. Når en bølge passerer gennem lokal rumtid, skal laseren være lidt forvrænget, så interferometeret kan registrere en rumtidsudsving. Efter to års indsamling af data fra LIGO kan søgningen efter gravitationsbølgesignaturerne begynde. Men hvordan kan LIGO registrere bølger, der genereres af sorte huller? Det er her SUKKER kommer ind.
Syracuse Universitetsassistentprofessor Duncan Brown sammen med kolleger i projektet Simulating eXtreme Spac times (SXS) (et samarbejde med Caltech og Cornell University) samler SUGAR med det formål at simulere to sorte huller, der kolliderer. Dette er en så kompliceret situation, at der kræves et netværk på 80 computere, der indeholder 320 CPU'er med 640 Gigabyte RAM for at beregne kollisionen og oprette gravitationsbølger (til sammenligning har den bærbare computer, jeg skriver på, en CPU med to Gigabyte RAM…). Brown har også 96 Terabyte harddiskplads til lagring af de LIGO-data, SUGAR vil analysere. Dette vil være en massiv ressource for SXS-teamet, men det vil være nødvendigt at beregne Einsteins relativitetsligninger.
“At lede efter tyngdekraftsbølger er som at lytte til universet. Forskellige slags begivenheder producerer forskellige bølgemønstre. Vi vil prøve at udtrække et bølgemønster - en speciel lyd - der matcher vores model fra al støj i LIGO-dataene.” - Duncan Brown
Ved at kombinere observationsfunktionerne i LIGO og computerkraften i SUGAR (karakterisering af underskrift af sort hul-tyngdekraftsbølger) kan der muligvis findes direkte bevis på tyngdekraftsbølger; gør det første direkte observationer af sorte huller, der er mulige ved at ”lytte” til de tyngdekraftsbølger, de producerer.
Kilde: Science Daily
