Tim NASA mensimulasikan sekilas galaksi kita dalam gelombang gravitasi

Dengan menggunakan data simulasi, para astronom menghasilkan gambaran sekilas langit seperti yang terlihat dalam gelombang gravitasi, yaitu riak kosmik dalam ruang-waktu yang diciptakan oleh objek-objek yang mengorbit. Gambar tersebut menunjukkan bagaimana observatorium gelombang gravitasi berbasis ruang angkasa yang diperkirakan akan diluncurkan pada dekade mendatang akan meningkatkan pemahaman kita tentang rumah galaksi kita.

Sejak tahun 2015, observatorium berbasis darat telah mendeteksi sekitar seratus peristiwa yang mewakili penggabungan sistem yang menggabungkan lubang hitam bermassa bintang, bintang neutron, atau keduanya. Sinyal biasanya berlangsung kurang dari satu menit, memiliki frekuensi yang relatif tinggi, dapat muncul di mana saja di langit, dan memiliki sumber yang terletak jauh di luar galaksi kita.

“Sistem biner juga menghuni Bima Sakti, dan kami memperkirakan banyak di antaranya berisi objek kompak seperti katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam dalam orbit yang sempit,” kata Cecilia Cerenti, peneliti di University of Maryland College Park. Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. “Tapi kita memerlukan observatorium luar angkasa untuk ‘mendengarnya’ karena gelombang gravitasinya berdengung pada frekuensi yang terlalu rendah untuk detektor di darat.”

Para astronom menyebut sistem ini UCB (ultra-compact binaries), dan mereka berharap observatorium masa depan seperti LISA (Laser Interferometer Space Antenna), yang dipimpin oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) bekerja sama dengan NASA, akan mendeteksi puluhan ribu di antaranya. UCB biasanya sulit dideteksi, biasanya redup dalam cahaya tampak, dan para astronom saat ini hanya mengetahui beberapa UCB dengan periode orbit kurang dari satu jam. Penemuan banyak UCB baru merupakan salah satu tujuan utama LISA.

Dengan menggunakan data yang mensimulasikan distribusi yang diharapkan dan sinyal gelombang gravitasi dari sistem ini, tim mengembangkan metode untuk menggabungkan data ke dalam gambaran UCB di galaksi. A kertas Diterbitkan di Majalah astronomi Menjelaskan teknik ini.

“Gambar kami secara langsung menyerupai pemandangan seluruh langit dalam jenis cahaya tertentu, seperti cahaya tampak, inframerah, atau sinar-X,” kata Ira Thorpe, ahli astrofisika di Goddard. “Gelombang gravitasi menjanjikan bahwa kita dapat mengamati alam semesta dengan cara yang benar-benar berbeda, dan gambaran ini mengingatkan kita akan hal itu. Saya berharap suatu hari nanti saya dapat melihat versi data LISA yang sebenarnya pada poster atau kaus. .”