Astronomia fal grawitacyjnych zyskała na popularności od momentu, gdy konsorcjum LIGO po raz pierwszy wykryło fale grawitacyjne (GW) w 2016 roku. Ta technika pozwala na badanie zjawisk, które wcześniej były nieosiągalne, ale mimo to wiele niuansów fal GW, które LIGO i inne detektory odkryły wśród 90 kandydatów na fale GW od 2016 roku, pozostaje utraconych.

Głównym wyzwaniem dla badaczy jest ustalenie, z której galaktyki pochodzi dana fala grawitacyjna. Nowe badanie naukowców z Holandii proponuje wykorzystanie kolejnego fenomenu fascynującego astronomów — soczewkowania grawitacyjnego.

GW są uważane za skutki zderzeń czarnych dziur, które dosłownie zniekształcają czasoprzestrzeń, powodując fale w samym polu grawitacyjnym. Sygnały te są jednak niezwykle słabe, gdy docierają do nas, często z odległości miliardów lat świetlnych.

Detektory takie jak LIGO są zaprojektowane do poszukiwania tych sygnałów, ale trudno jest im precyzyjnie określić, skąd dokładnie pochodzi sygnał GW. Mogą one wskazać jedynie ogólny obszar na niebie, który może zawierać miliardy galaktyk, co nie pozwala na dokładne zawężenie poszukiwań.

Tutaj z pomocą przychodzi soczewkowanie grawitacyjne. Jest to zjawisko fizyczne, w którym sygnał (najczęściej światło) pochodzący z bardzo odległego obiektu jest zniekształcany przez masę obiektu znajdującego się pomiędzy tym obiektem a Ziemią. Soczewkowanie odpowiada za tworzenie „pierścieni Einsteina”, jednych z najbardziej spektakularnych obrazów astronomicznych.

Nowa praca Ewouda Wempe, doktoranta na Uniwersytecie w Groningen, i jego współautorów opisuje symulacje, które próbują zawęzić pochodzenie soczewkowanych fal grawitacyjnych. W szczególności wykorzystują technikę podobną do triangulacji, jaką używają telefony komórkowe do określania swojej lokalizacji względem satelitów GPS.

Wykorzystanie tej techniki może przynieść owocne wyniki w przyszłości, ponieważ autorzy wierzą, że istnieje aż 215,000 potencjalnych kandydatów na GW soczewkowane, które można by wykryć w zbiorach danych z nowej generacji detektorów GW. Choć te detektory są jeszcze w trakcie wdrażania, świat teoretyczny i modelarski ciężko pracuje, aby zrozumieć, jakiego rodzaju dane mogłyby być oczekiwane dla różnych fizycznych realiów tego najnowszego rodzaju obserwacji astronomicznych.

Źródło: Universe Today