I ny studie, UChicago -astronomer hittar inga bevis för extra rumsliga dimensioner till universum baserat på gravitationsvågdata. Kredit:med tillstånd av NASA:s Goddard Space Flight Center CI Lab
Medan förra årets upptäckt av gravitationella vågor från kolliderande neutronstjärnor var jordskakande, det kommer inte att tillföra extra dimensioner till vår förståelse av universum - inte bokstavliga, åtminstone.
Astronomer vid University of Chicago fann inga bevis för extra rumsliga dimensioner till universum baserat på gravitationsvågdata. Deras forskning, publicerad i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, är ett av många papper i kölvattnet av det extraordinära tillkännagivandet förra året att LIGO hade upptäckt en neutronstjärnkollision.
Den första upptäckten av gravitationella vågor någonsin 2015, för vilka tre fysiker vann Nobelpriset förra året, var resultatet av att två svarta hål kraschade ihop. Förra året, forskare observerade två neutronstjärnor kolliderar. Den största skillnaden mellan de två är att astronomer kunde se efterdyningarna av neutronstjärnans kollision med ett konventionellt teleskop, producerar två avläsningar som kan jämföras:en i gravitation, och en i elektromagnetiska (ljus) vågor.
"Det här är första gången vi har kunnat upptäcka källor samtidigt i både gravitationella och ljusvågor, "sade prof. Daniel Holz." Detta ger en helt ny och spännande sond, och vi har lärt oss alla möjliga intressanta saker om universum. "
Einsteins allmänna relativitetsteori förklarar solsystemet mycket bra, men när forskare lärde sig mer om universum bortom, stora hål i vår förståelse började dyka upp. Två av dessa är mörk materia, en av de grundläggande ingredienserna i universum; och mörk energi, den mystiska kraft som får universum att expandera snabbare över tiden.
Forskare har föreslagit alla typer av teorier för att förklara mörk materia och mörk energi, och "många alternativa teorier till allmän relativitet börjar med att lägga till en extra dimension, "sade doktoranden Maya Fishbach, en medförfattare på pappret. En teori är att över långa sträckor, tyngdkraften skulle "läcka" in i ytterligare dimensioner. Detta skulle få gravitationen att se svagare ut, och kan ta hänsyn till inkonsekvenserna.
Ett-två-slaget av gravitationella vågor och ljus från neutronstjärnkollisionen som upptäcktes förra året erbjöd ett sätt för Holz och Fishbach att testa denna teori. Gravitationsvågorna från kollisionen ekade i LIGO på morgonen den 17 augusti, 2017, följt av upptäckt av gammastrålar, Röntgen, radiovågor, och optiskt och infrarött ljus. Om tyngdkraften läcker in i andra dimensioner längs vägen, då hade signalen de mätte i gravitationsvågdetektorerna varit svagare än väntat. Men det var det inte.
Det verkar för närvarande att universum har samma välbekanta dimensioner-tre i rymden och en gång-även på skalor på hundra miljoner ljusår.
Men detta är bara början sa forskare. "Det finns så många teorier att fram till nu, vi hade inga konkreta sätt att testa, "Sade Fishbach." Detta förändrar hur många människor kan göra sin astronomi. "
"Vi ser fram emot att se vilka gravitationella vågöverraskningar universum kan ha för oss, "Sa Holz.