Гравітаційні хвилі прогнозуються загальною теорією відносності Ейнштейна 1916 року, але їх, як відомо, важко виявити, і для спостереження за ними потрібно багато десятиліть. Тепер, за допомогою суперкомп'ютера під назвою SUGAR (Університет гравітаційного та відносного кластеру Сіракузи), два роки даних, зібрані Лазерним інтерферометром з гравітаційно-хвильовою обсерваторією (LIGO), будуть проаналізовані для пошуку гравітаційних хвиль. Після того, як їх виявлять, можна сподіватися, що в деяких Всесвітах знайдуться найпотужніші зіткнення та вибухи, можливо, навіть почути віддалений дзвін небесних чорних дір ...
Гравітаційні хвилі рухаються зі швидкістю світла і поширюються по космосу. Як пульсації на поверхні ставу, розміром із Всесвітом, вони від'їжджають від своєї точки походження, і їх слід виявити, коли вони проходять через тканину простору-часу, проходячи через наше космічне сусідство. Гравітаційні хвилі породжуються масовими зоряними подіями, такими як наднови (коли гігантські зорі закінчуються паливом і вибухають) або зіткнення між масивними астрофізичними компактними об'єктами ореолу (МАЧО), як чорні діри або нейтронні зірки. Теоретично вони повинні бути породжені будь-яким досить масивним тілом у Всесвіті, коливаючись, поширюючись або стикаючись.
LIGO, дуже амбітний спільний проект між MIT та Caltech, заснований Кіпом Торном, Рональдом Древером та Райнером Вайсом, який був дуже амбітним у $ 365 мільйонів доларів (фінансується Національним науковим фондом), почав приймати дані у 2005 році. LIGOÂ використовує лазерний інтерферометр для виявлення проходження гравітаційних хвиль. Коли хвиля проходить через місцевий простір-час, лазер повинен бути дещо спотворений, що дозволяє інтерферометру виявити коливання простору-часу. Після двох років отримання даних від LIGO, пошук гравітаційних хвильових сигнатур може розпочатися. Але як LIGO може виявити хвилі, що генеруються чорними дірами? Сюди входить СУГАР.
Асистент університету Сіракузи Данкан Браун з колегами по проекту Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) (співпраця з Caltech і Університетом Корнелла) збирає ЦУГАР з метою імітувати зіткнення двох чорних дір. Це така складна ситуація, що для обчислення зіткнення та створення гравітаційних хвиль потрібна мережа з 80 комп’ютерів, що містить 320 процесорів з 640 гігабайтами оперативної пам’яті (для порівняння, ноутбук, який я набираю, має один процесор з двома Гігабайт оперативної пам’яті…). Браун також має 96 Терабайт місця на жорсткому диску, на якому для зберігання даних LIGO SUGAR буде аналізуватися. Це буде величезним ресурсом для команди SXS, але він знадобиться для обчислення рівнянь відносності Ейнштейна.
“Шукати гравітаційні хвилі - це як слухати Всесвіт. Різні види подій створюють різні хвильові структури. Ми хочемо спробувати витягти хвильовий малюнок - особливий звук - який відповідає нашій моделі від усіх шумів у даних LIGO. " - Данкан Браун
Поєднуючи спостережливі можливості LIGO та обчислювальну потужність SUGAR (що характеризує підпис гравітаційних хвиль чорної діри), можливо, можна виявити прямі свідчення гравітаційних хвиль; роблячи перше прямий спостереження за чорними дірами можливе шляхом «прослуховування» гравітаційних хвиль, які вони виробляють.
Джерело: Science Daily
