Gravitačné vlny predpovedá Einsteinova všeobecná teória relativity z roku 1916, ale ich notoricky ťažké je odhaliť a ich pozorovanie trvá mnoho desaťročí. Teraz pomocou superpočítača s názvom SUGAR (Syracuse University Gravitational and Relativity Cluster) sa budú analyzovať dva roky údajov zozbieraných gravitačným vlnovým observatóriom s laserovým interferónom (LIGO), aby sa našli gravitačné vlny. Po zistení sa dúfa, že sa nájdu miesta niektorých najmocnejších zrážok a výbuchov vesmíru, možno dokonca aj počúvanie vzdialeného zvonenia nebeských čiernych dier ...
Gravitačné vlny cestujú rýchlosťou svetla a šíria sa vo vesmíre. Rovnako ako vlnky na povrchu rybníka s veľkosťou vesmíru, cestujú preč od bodu svojho pôvodu a mali by byť odhalené, keď prechádzajú látkou časopriestoru a prechádzajú cez naše kozmické okolie. Gravitačné vlny sú generované masívnymi hviezdnymi udalosťami, ako sú supernovy (keď obrovské hviezdy dôjdu palivo a vybuchnú) alebo zrážky medzi masívnymi astrofyzikálnymi kompaktnými halo objektmi (MACHO), ako sú čierne diery alebo neutrónové hviezdy. Teoreticky by mali byť tvorené akýmkoľvek dostatočne masívnym telom vo vesmíre, ktoré osciluje, šíri alebo sa zráža.
LIGO, veľmi ambiciózny spoločný projekt vo výške 365 miliónov dolárov (financovaný Národnou vedeckou nadáciou) medzi spoločnosťami MIT a Caltech, ktorý založili Kip Thorne, Ronald Drever a Rainer Weiss, začal brať údaje v roku 2005. LIGOÂ používa laserový interferometer na detekciu priechodu gravitačných vĺn. Keď vlna prechádza miestnym časopriestorom, laser by mal byť mierne zdeformovaný, čo interferometru umožní zistiť kolísanie času a času. Po dvoch rokoch odoberania údajov z LIGO sa môže začať hľadať gravitačné vlnové podpisy. Ako však môže LIGO zistiť vlny generované čiernymi dierami? Tu prichádza SUGAR.
Asistent profesora Duncan Brown na univerzite v Syrakúzach spolu s kolegami v projekte Simulation eXtreme Spacetimes (SXS) (spolupráca s univerzitou Caltech a Cornell University) montuje SUGAR s cieľom simulovať zrážanie dvoch čiernych dier. Toto je tak zložitá situácia, že na výpočet kolízie a vytvorenia gravitačných vĺn je potrebná sieť 80 počítačov, ktorá obsahuje 320 CPU s 640 GB RAM, (na porovnanie, laptop, na ktorom píšem, má jeden procesor s dvoma procesormi Gigabajty pamäte RAM…). Brown má tiež 96 Terabajtov voľného miesta na pevnom disku, na ktorom budú analyzované údaje LIGO SUGAR. Bude to obrovský zdroj pre tím SXS, bude však potrebné vypočítať Einsteinove rovnice relativity.
“Hľadanie gravitačných vĺn je ako počúvať vesmír. Rôzne druhy udalostí vytvárajú rôzne vzory vĺn. Chceme sa pokúsiť extrahovať vlnovú štruktúru - špeciálny zvuk - ktorý zodpovedá nášmu modelu zo všetkých šumov v údajoch LIGO.. " - Duncan Brown
Kombináciou pozorovacích schopností LIGO a výpočtovej sily SUGAR (charakterizujúca podpis gravitačných vĺn čiernej diery) možno nájsť priamy dôkaz gravitačných vĺn; robiť prvý priamy pozorovania čiernych dier možné „počúvaním“ gravitačných vĺn, ktoré vytvárajú.
Zdroj: Science Daily
