Astrofysikern som söker krusningar i tid och rum på ett nytt sätt

 

Bild https://www.colorado.edu  Illustratörs skildring av supermassiva svarta hål som genererar universums gravitationsvågsbakgrund. (Credit: Olena Shmahalo för NANOGrav)

Astrofysikern Jeremy Darling vid University of Colorado Boulder söker ett nytt sätt att mäta universums gravitationsvågor, flödet av vågor som rör sig genom kosmos och förvränger själva strukturen av rum och tid. För att förstå hur sådana vågor fungerar kan man föreställa sig jorden som en liten boj som guppar i ett stormigt hav.

Darling beskriver att genom universums historia har oräkneliga supermassiva svarta hål ägnat sig åt en flyktig dans: Dessa giganter snurrar runt varandra snabbare och snabbare tills de kraschar in i varandra. Forskare misstänker att de resulterande kollisionerna är så kraftfulla att de ger krusningar av gravitationsvågor som sprider sig ut i universum.

I sin senaste studie fick astrofysikern hjälp av en annan klass av himlakroppar: kvasarer ljusstarka, supermassiva svarta hål som finns i mitten av en del galaxer. 

Darling söker efter signaler från gravitationsvågor orsakade av kvasarer genom att exakt mäta hur kvasarer rör sig. Han har inte upptäckt dessa signaler ännu, men det kan ändras när mer data blir tillgängligt och. Detta då han kan få lite hjälp i den jakten 2026 Gaia-teamet då planerar att släppa ytterligare fem och ett halvt års observationer av kvasarer, vilket ger en ny mängd data som kan avslöja hemligheterna bakom universums gravitationsvågor. 

"Gravitationsvågor verkar i tre dimensioner", beskriver Darling. "De sträcker ut och pressar rumtiden längs vår siktlinje, men de får också föremål att se ut att röra sig fram och tillbaka på himlen." Forskningen går in på djupet i den ökänt knepiga uppgiften att studera hur himlakroppar rör sig, ett område som kallas astrometri. 

Forskningens resultat publicerades i The Astrophysical Journal Letters.

Forskningsresultatet kan i framtiden bidra till att lösa några av universums djupaste mysterier, inklusive hur gravitationen fungerar på den mest grundläggande nivån.