Gravitationsbølge
Gravitationsbølger er krusninger i rumtiden, som opstår, når objekter med masse bevæger sig. De blev forudsagt af Albert Einstein i 1916 på grundlag af hans generelle relativitetsteori. De blev første gang direkte påvist den 14. september 2015.
For at lave tyngdebølger, der er stærke nok til at blive opdaget, skal noget meget massivt accelerere meget hurtigt. Kilder til detekterbare gravitationsbølger er bl.a. binære stjernesystemer bestående af hvide dværge, neutronstjerner eller sorte huller.
Efterglød fra neutronstjernekollision i NGC 4993
Tyngdekraft og relativitetsteori
I fysik er gravitationsbølger krusninger i rumtidens krumning, der bevæger sig udad fra kilden. Albert Einstein forudsagde dem i 1916 på grundlag af sin generelle relativitetsteori. I teorien transporterer gravitationsbølger energi som gravitationsstråling.
Ifølge den generelle relativitetsteori kan gravitationsbølger ikke bevæge sig hurtigere end lysets hastighed. De findes ikke i Newtons gravitationsteori, hvor fysiske interaktioner forplanter sig med uendelig hastighed. Imidlertid beviser opdagelsen af gravitationsbølger den sidste forudsigelse i Einsteins generelle relativitetsteori.
I 1993 blev Nobelprisen i fysik tildelt for målinger af Hulse-Taylors binære stjernesystem, som tyder på, at gravitationsbølger er mere end matematiske anomalier.
Kollision af neutronstjerner
Gravitationsbølger er blevet opdaget fra sammenstød og sammensmeltning af to neutronstjerner. Den første detektion blev foretaget den 17. august 2017 af et hold i Pasadena i Californien.
Projektet ledes af LIGO-laboratoriet på Caltech. Detektoren befinder sig i den store Livingston-skov i Louisiana. Detektoren er to to to og en halv mil (~4 km) lange helt lige rørledninger i rette vinkler. Inde i hvert rør er der en laser, som måler enhver ændring i længden. Da tyngdebølgehændelsen blev opdaget, søgte teleskoper efter visuelle billeder af årsagen. VISTA-teleskopet i Chile fik billedet.
Sammenlægningen fandt sted i en galakse kaldet NGC 4993. Den ligger omkring 40 megaparsecs eller 130 mega-lysår væk i retning af stjernebilledet Hydra. Til sammenligning er den nærliggende Andromeda-galakse kun 2,5 millioner lysår fra Jorden.
"Det skete for 130 millioner år siden - da dinosaurerne levede på jorden. Den var så langt væk, at lyset og gravitationsbølgerne først lige er nået frem til os".
Sådanne hændelser samt supernovaer er kilderne til tungere grundstoffer som guld og platin.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er gravitationsbølger?
A: Gravitationsbølger er krusninger i rumtiden skabt af bevægelsen af objekter med masse.
Q: Hvem forudsagde eksistensen af gravitationsbølger?
A: Albert Einstein forudsagde eksistensen af gravitationsbølger i 1916 baseret på hans generelle relativitetsteori.
Q: Hvornår blev gravitationsbølger først direkte påvist?
A: Gravitationsbølger blev første gang direkte detekteret den 14. september 2015.
Q: Hvad skal der til for at gøre tyngdebølger stærke nok til at blive opdaget?
A: Noget meget massivt skal accelerere meget hurtigt for at skabe tyngdebølger, der er stærke nok til at blive detekteret.
Q: Hvad er nogle kilder til detekterbare gravitationsbølger?
A: Binære stjernesystemer bestående af hvide dværge, neutronstjerner eller sorte huller er kilder til detekterbare gravitationsbølger.
Q: Kan gravitationsbølger observeres med teleskoper med synligt lys?
A: Nej, gravitationsbølger kan ikke observeres med teleskoper med synligt lys. De kræver andre typer detektorer og udstyr.
Q: Hvorfor er detektionen af gravitationsbølger vigtig?
A: Opdagelsen af gravitationsbølger giver bevis for den generelle relativitetsteori og har åbnet op for et nyt felt inden for astronomi, der gør det muligt for os bedre at forstå universet og dets oprindelse.
