เมื่อพูดถึงความลึกลับมากมายของจักรวาลหมวดพิเศษถูกสงวนไว้สำหรับหลุมดำ เนื่องจากพวกมันมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าพวกมันยังคงไม่ถูกตรวจจับอย่างเห็นได้ชัดและนักวิทยาศาสตร์ถูกบังคับให้ต้องพึ่งพา“ การมองเห็น” ผลกระทบที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของพวกมันมีต่อดาวฤกษ์และเมฆก๊าซใกล้เคียง
นั่นอาจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงขอบคุณทีมจากมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ ที่นี่นักวิจัยได้ประสบความสำเร็จที่สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลุมดำหลายร้อยแห่งทั่วจักรวาล
นำโดยดร. มาร์คฮันนัมจากโรงเรียนวิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีซึ่งมีจุดมุ่งหมายในการทำนายสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่อาจเกิดขึ้นได้ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถทำงานร่วมกับเครื่องตรวจจับเลเซอร์แบบอินเทอโรมิเตอร์ .
เครื่องตรวจจับเหล่านี้ซึ่งทำหน้าที่เหมือนไมโครโฟนได้รับการออกแบบมาเพื่อค้นหาสิ่งที่หลงเหลือจากการชนของหลุมดำ เมื่อพวกเขาเปิดสวิตช์ทีมคาร์ดิฟหวังว่างานวิจัยของพวกเขาจะทำหน้าที่เป็น“ คู่มือนักสังเกตการณ์” และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เลือกระลอกคลื่นเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่รู้จักกันในชื่อคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งเกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน
ประกอบด้วยนักวิจัยหลังปริญญาเอกนักศึกษาระดับปริญญาเอกและผู้ทำงานร่วมกันจากมหาวิทยาลัยในยุโรปและสหรัฐอเมริกาทีมคาร์ดิฟจะทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกในขณะที่พวกเขาพยายามที่จะปลดปล่อยต้นกำเนิดของจักรวาล
“ การหมุนอย่างรวดเร็วของหลุมดำจะทำให้วงโคจรโยกเยกได้เหมือนกับการโยกเยกครั้งสุดท้ายของการปั่นด้านบนก่อนที่มันจะตกลงมา” ฮันนัมกล่าว “ การโยกเยกเหล่านี้สามารถทำให้หลุมดำติดตามเส้นทางป่ารอบ ๆ ซึ่งนำไปสู่สัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่ซับซ้อนมาก แบบจำลองของเรามีเป้าหมายเพื่อทำนายพฤติกรรมนี้และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นหาสัญญาณในข้อมูลเครื่องตรวจจับได้”
รุ่นใหม่ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ในรหัสคอมพิวเตอร์ที่นักวิทยาศาสตร์ LIGO ทั่วโลกกำลังเตรียมที่จะใช้เพื่อค้นหาการควบรวมของหลุมดำเมื่อเครื่องตรวจจับเปิดทำงาน
ดร. ฮันนัมเสริม:“ บางครั้งวงโคจรของหลุมดำหมุนเหล่านี้ดูพันกันขึ้นมาเหมือนลูกบอลสตริง แต่ถ้าคุณจินตนาการว่ามีหลุมดำหมุนวนไปรอบ ๆ มันก็จะดูชัดเจนขึ้นและเราสามารถเขียนสมการเพื่ออธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น เหมือนดูเด็ก ๆ ในสวนสนุกที่ปั่นด้วยความเร็วสูงเห็นได้ชัดว่าโบกมือไปรอบ ๆ จากเส้นด้านข้างเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าพวกเขากำลังทำอะไร แต่ถ้าคุณนั่งถัดจากพวกเขาพวกเขาอาจจะนั่งนิ่ง ๆ ให้คุณยกนิ้วให้”
แต่แน่นอนยังคงมีงานต้องทำ:“ จนถึงตอนนี้เราได้รวมเอฟเฟกต์ precession เหล่านี้ไว้แล้วเท่านั้นในขณะที่หลุมดำหมุนวนไปมากัน” ดร. ฮันนัมกล่าว “ เรายังต้องทำงานตามที่สปินทำเมื่อหลุมดำชนกัน”
เพื่อที่พวกเขาจะต้องทำการจำลองคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เพื่อแก้สมการของ Einstein ในช่วงเวลาก่อนและหลังการปะทะกัน พวกเขาจะต้องสร้างแบบจำลองจำนวนมากเพื่อรวบรวมมวลของหลุมดำและทิศทางการหมุนที่เพียงพอเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมโดยรวมของระบบที่ซับซ้อนเหล่านี้
นอกจากนี้เวลาค่อนข้าง จำกัด สำหรับทีมคาร์ดิฟฟ์ เมื่อเปิดเครื่องตรวจจับมันจะเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่จะทำการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรก การคำนวณที่ดร. ฮันนัมและเพื่อนร่วมงานของเขากำลังผลิตจะต้องพร้อมในเวลาที่พวกเขาหวังว่าจะใช้ประโยชน์จากพวกเขาให้ได้มากที่สุด
แต่ดร. ฮันนัมเป็นคนมองโลกในแง่ดี “ เป็นเวลาหลายปีที่เรานิ่งงันกับวิธีที่จะแยกการเคลื่อนไหวของหลุมดำ” เขากล่าว “ เมื่อเราแก้ไขได้แล้วเราก็รู้ว่าต้องทำอะไรต่อไป”
