Black Holes: Gjennombrudd i gravitasjonsbølgeforskning!

Black Holes: Gjennombrudd i gravitasjonsbølgeforskning!

14. mai 2025 vil forskere fra Humboldt-universitetet i Berlin rapportere betydelig fremgang i forskningen på sorte hull og gravitasjonsbølger. Dette spesielt tette området av rom-tid, der selv lys ikke kan unnslippe, er fokus for astrofysisk forskning. Svarte hull bøyer ikke bare rommet, de genererer også gravitasjonsbølger når de nærmer seg et annet sort hull, som først ble oppdaget av LIGO-detektorer for et tiår siden. Teamet ledet av prof. dr. Jan Plefka har utført nøyaktige beregninger på spredningen av sorte hull og nøytronstjerner, som er publisert i det anerkjente tidsskriftet Natur ble publisert.

Forskningen kommer på et avgjørende tidspunkt da neste generasjon gravitasjonsbølgedetektorer, inkludert Einstein-teleskopet og LISA, er under utvikling. De siste årene har følsomhetsnivåene til disse teknologiene økt enormt, noe som krever svært nøyaktige modeller. Spesielt er signaler fra sorte hull som beveger seg i eksentriske baner fokus for interesse. De nye funnene kan fundamentalt påvirke gravitasjonsbølgeastronomi og åpne muligheter for ytterligere oppdagelser innen astrofysikk.

Matematiske utfordringer og løsninger

Et sentralt element i studien er den matematiske beskrivelsen av samspillet mellom sorte hull og nøytronstjerner. Dette krever det høyeste nivået av presisjon, som forskerteamet har oppnådd gjennom innovative datastøttede metoder og internasjonalt samarbeid. Observerbare størrelser som spredningsvinkler og utstrålt energi ble beregnet ved hjelp av komplekse modeller som også tar hensyn til Calabi-Yau-rom, seksdimensjonale geometriske strukturer. Relevansen til disse strukturene for astrofysiske fenomener ble på en imponerende måte demonstrert i studien.

Prosjektet krevde over 300 000 kjernetimer med høyytelses databehandling ved Zuse-instituttet i Berlin. Denne omfattende datakraften er avgjørende for å avdekke de fine detaljene i interaksjoner mellom ekstreme astrofysiske objekter. Teamet utvidet til å inkludere ledende spesialister i Calabi-Yau-manifolder, og fremhevet den tverrfaglige naturen til forskningen.

Rollen til gravitasjonsbølger i astrofysikk

Gravitasjonsbølger har vært et revolusjonerende verktøy innen astrofysikk siden de først ble oppdaget for ti år siden. De lar forskere observere universet på måter som går utover tradisjonelle astronomiske metoder. De bølgende forvrengningene av rom og tid gir ny innsikt i dynamikken til sorte hull og deres møter. Dette gjør det desto viktigere å ha en presis forståelse av disse møtene for å fullt ut forstå de fysiske lovene bak disse fenomenene. Teamet fra Humboldt University i Berlin har gitt et betydelig bidrag til denne forståelsen med sine nye beregninger og kan dermed forme fremtidig forskning innen gravitasjonsbølgefysikk.