• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Gaia kanske till och med kan upptäcka universums gravitationsvågbakgrund

    Kredit:NASA

    Rymdfarkosten Gaia är en imponerande ingenjörskonst. Dess primära uppdrag är att kartlägga positionen och rörelsen för mer än en miljard stjärnor i vår galax, skapa den mest omfattande kartan över Vintergatan hittills. Gaia samlar in en så stor mängd precisionsdata att den kan göra upptäckter långt bortom sitt huvuduppdrag. Till exempel, genom att titta på stjärnornas spektra, astronomer kan mäta massan av enskilda stjärnor med en noggrannhet inom 25 %. Från stjärnornas rörelse, astronomer kan mäta fördelningen av mörk materia i Vintergatan. Gaia kan också upptäcka exoplaneter när de passerar framför en stjärna. Men en av de mer överraskande användningarna är att Gaia kunde hjälpa oss att upptäcka kosmiska gravitationsvågor.

    En ny studie visar hur detta kan göras. Arbetet är baserat på en tidigare studie gjord med mycket lång baslinjeinterferometri (VLBI), varvid radioteleskop mäter position och skenbar rörelse för kvasarer. Kvasarer är ljusa radiokällor miljarder ljusår bort. Eftersom kvasarer är så långt borta, de fungerar som fasta punkter på himlen. Genom att exakt mäta kvasarer, vi kan lokalisera positioner på jorden så noggrant att vi kan se hur kontinenter driver på grund av plattektonik och hur jordens rotation saktar ner med tiden.

    Medan kvasarerna i huvudsak är fixpunkter, deras ljus kan avledas något genom gravitationslinser. Om en stjärna passerar in i en kvasars siktlinje, kvasaren verkar förskjutas något. Eftersom gravitationsvågor också kan avleda ljus, vi kunde upptäcka närvaron av gravitationsvågor genom kvasarernas uppenbara vinglingar. VLBI-observationerna av kvasarer har inte hittat någon indikation på gravitationsvågor, sätta en övre gräns för dem i vår region av rymden.

    • Vintergatans område observerat av Gaia. Kredit:X. Luri &DPAC-CU2

    • Beten av stjärnljus som passerar solen. Kredit:Wikipedia

    Även om positionsmätningarna för Gaia inte är lika exakta som VLBI, de är noggranna nog för att upptäcka gravitationslinser. Faktiskt, astronomer måste ta hänsyn till solens linseffekt när de analyserar Gaia-data. Så teamet tittade på Gaias positionsdata för 400, 000 kvasarer. Även om kvasarer inte är stjärnor, många av dem är optiskt ljusa, och Gaia mäter sin position precis som om de vore stjärnor. Teamet letade efter statistiska bevis för wobble i Gaia-kvasardata och hittade inga. Men med tanke på det stora antalet kvasarer som observerats, de kunde sätta en starkare övre gräns på lokala gravitationsvågor. Från denna studie, teamet visade att det inte finns några binära supermassiva svarta hål inom vår lokala grupp, som inkluderar både Vintergatan och Andromedagalaxen.

    Det som är bra med den här studien är att den visar kraften i big data. När vi iakttar himlen med både stor skala och stor precision, astronomer kan använda data på innovativa sätt. Gaia var aldrig avsedd att studera gravitationsvågor, och ändå kan allt detsamma. När vi fortsätter att röra oss in i riket av big data astronomi, vem vet vad mer vi kommer att upptäcka.


    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com