Mengenai banyak misteri Alam Semesta, kategori khas disediakan untuk lubang hitam. Oleh kerana mereka tidak dapat dilihat dengan mata kasar, mereka tetap tidak terdeteksi, dan para saintis terpaksa bergantung pada "melihat" kesan graviti yang kuat terhadap bintang dan awan gas untuk mempelajarinya.
Itu mungkin akan berubah, terima kasih kepada pasukan dari Cardiff University. Di sini, para penyelidik telah mencapai kejayaan yang dapat membantu para saintis menemui ratusan lubang hitam di seluruh Alam Semesta.
Diketuai oleh Dr. Mark Hannam dari Sekolah Fizik dan Astronomi, para penyelidik telah membina model teori yang bertujuan untuk meramalkan semua isyarat gelombang graviti berpotensi yang mungkin dijumpai oleh saintis yang bekerja dengan pengesan Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) .
Alat pengesan ini, yang bertindak seperti mikrofon, dirancang untuk mencari sisa-sisa perlanggaran lubang hitam. Apabila mereka dihidupkan, pasukan Cardiff berharap penyelidikan mereka akan bertindak sebagai "panduan spotters" dan membantu para saintis untuk mengambil gelombang perlanggaran samar - yang dikenali sebagai gelombang graviti - yang berlaku berjuta-juta tahun yang lalu.
Terdiri daripada penyelidik pasca doktoral, pelajar PhD, dan kolaborator dari universiti di Eropah dan Amerika Syarikat, pasukan Cardiff akan bekerjasama dengan para saintis di seluruh dunia ketika mereka berusaha mengungkap asal usul Alam Semesta.
"Putaran lubang hitam yang cepat akan menyebabkan orbit goyah, sama seperti goyangan terakhir dari bahagian atas berputar sebelum jatuh," kata Hannam. "Gegaran ini dapat membuat lubang hitam menelusuri jalan liar di antara satu sama lain, yang membawa kepada isyarat gelombang graviti yang sangat rumit. Model kami bertujuan untuk meramal tingkah laku ini dan membantu saintis mencari isyarat dalam data pengesan. "
Model baru telah diprogramkan ke dalam kod komputer yang disiapkan oleh saintis LIGO di seluruh dunia untuk mencari penggabungan lubang hitam ketika pengesan dihidupkan.
Dr Hannam menambah: "Kadang-kadang orbit lubang hitam berputar ini kelihatan benar-benar kusut, seperti bola tali. Tetapi jika anda membayangkan berputar dengan lubang hitam, semuanya kelihatan lebih jelas, dan kami dapat menuliskan persamaan untuk menerangkan apa yang sedang berlaku. Ia seperti menonton kanak-kanak di taman hiburan berputar berkelajuan tinggi, nampaknya melambaikan tangan. Dari garis sisi, mustahil untuk mengetahui apa yang mereka lakukan. Tetapi jika anda duduk di sebelah mereka, mereka mungkin duduk diam, hanya memberi anda jempol. "
Tetapi tentu saja, masih ada yang perlu dilakukan: "Sejauh ini kami hanya memasukkan kesan penekanan ini sementara lubang hitam berputar ke arah satu sama lain," kata Dr. Hannam. "Kami masih perlu bekerja dengan tepat apa yang dilakukan putaran ketika lubang hitam bertabrakan."
Untuk itu mereka perlu melakukan simulasi komputer yang besar untuk menyelesaikan persamaan Einstein untuk beberapa saat sebelum dan selepas perlanggaran. Mereka juga perlu menghasilkan banyak simulasi untuk menangkap kombinasi jisim lubang hitam dan arah putaran yang cukup untuk memahami keseluruhan tingkah laku sistem yang rumit ini.
Di samping itu, masa agak terhad untuk pasukan Cardiff. Setelah alat pengesan dihidupkan, hanya seketika sebelum pengesanan gelombang graviti pertama dibuat. Pengiraan yang dihasilkan oleh Dr. Hannam dan rakan-rakannya harus siap tepat pada waktunya sekiranya mereka berharap dapat memanfaatkannya sepenuhnya.
Tetapi Dr. Hannam optimis. "Selama bertahun-tahun kami bingung bagaimana melepaskan gerakan lubang hitam," katanya. "Sekarang setelah kita menyelesaikannya, kita tahu apa yang harus dilakukan selanjutnya."
