Deep space är inte så tyst som vi har förletts att tro. Med några minuters mellanrum krossar ett par svarta hål i varandra. Dessa katastrofer släpper krusningar i rymdtidens väv som kallas gravitationsvågor. Nu har Monash University-forskare utvecklat ett sätt att lyssna på dessa händelser. Gravitationsvågorna från sammanslagningar av svarta hål präglar ett distinkt kikljud i data som samlas in av gravitationsvågsdetektorer. Den nya tekniken förväntas avslöja närvaron av tusentals tidigare gömda svarta hål genom att reta ut deras svaga sus från ett hav av statisk elektricitet.

Förra året, i en av 2000-talets största astronomiska upptäckter, Forskare från LIGO Scientific Collaboration (LSC) och Virgo Collaboration mätte gravitationsvågor från ett par sammanslagna neutronstjärnor.

Drs Eric Thrane och Rory Smith, från ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) och Monash University, var en del av teamet som var involverat i förra årets upptäckt och var också en del av teamet som var involverat i upptäckten av den första gravitationsvågsupptäckten 2015, när krusningar i rymdtidens struktur genererade av kollisionen mellan två svarta hål i det avlägsna universum först sågs, bekräftar Albert Einsteins allmänna relativitetsteori från 1915.

Hittills, det har blivit sex bekräftade, eller guldpläterad, gravitationsvåghändelser tillkännagivna av LIGO och Virgo Collaborations. Men det finns, enligt Dr Thrane, mer än 100, 000 gravitationsvåghändelser varje år för svaga för LIGO och Jungfrun att entydigt upptäcka. Gravitationsvågorna från dessa sammanslagningar kombineras för att skapa en gravitationsvågbakgrund. Även om de enskilda händelser som bidrar till det inte kan lösas individuellt, forskare har i flera år försökt upptäcka detta tysta brummande från gravitationsvågen.

I en landmärkestidning i den amerikanska tidskriften, Fysisk granskning X , de två forskarna har utvecklat en ny, känsligare sätt att söka efter gravitationsvågsbakgrunden.

"Att mäta gravitationsvågsbakgrunden kommer att tillåta oss att studera populationer av svarta hål på stora avstånd. En dag, tekniken kan göra det möjligt för oss att se gravitationsvågor från Big Bang, gömd bakom gravitationsvågor från svarta hål och neutronstjärnor, " sa Dr Thrane.

Forskarna utvecklade datorsimuleringar av svaga svarta hålssignaler, samla in massor av data tills de var övertygade om att - inom de simulerade data - var svag, men otvetydiga bevis på sammanslagningar av svarta hål. Dr Smith är optimistisk att metoden kommer att ge en detektion när den tillämpas på riktiga data. Enligt Dr Smith, de senaste förbättringarna av dataanalys kommer att möjliggöra upptäckten av "vad människor hade spenderat årtionden på att leta efter." Den nya metoden uppskattas vara tusen gånger känsligare, vilket borde bringa det länge eftersträvade målet inom räckhåll.

Viktigt är att forskarna kommer att ha tillgång till en ny superdator på 4 miljoner dollar, lanserades förra månaden (mars) vid Swinburne University of Technology. Datorn, kallas OzSTAR, kommer att användas av forskare för att leta efter gravitationsvågor i LIGO-data.

Enligt OzGRAv Director, Professor Matthew Bailes, superdatorn kommer att tillåta OzGravs forskare att försöka denna typ av landmärke upptäckter.

"Det är 125, 000 gånger kraftfullare än den första superdatorn jag byggde på institutionen 1998."

OzStar-datorn skiljer sig från de flesta av de mer än 13, 000 datorer som används av LIGO-gemenskapen, enligt Dr Smith, inklusive de på CalTech och MIT. OzStar använder grafiska processorenheter (GPU), snarare än mer traditionella centralprocessorer (CPU). För vissa applikationer, GPU:er är hundratals gånger snabbare. "Genom att utnyttja kraften hos GPU:er, OzStar har potential att göra stora upptäckter inom gravitationsvågsastronomi, " sa Dr Smith.