A gravitációs hullámok – az intenzív csillagászati ​​eseményekből származó láthatatlan téridő-fodrozódások – követése feszegeti a csillagászok azon képességének határait, hogy csökkentsék a nemkívánatos zajt. A tudósok egyre jobbak ebben, de egy új kutatás arra figyelmeztet, hogy valami meglehetősen váratlan dolog állhat az útjába: a nyári időszámítás.

Egy „Can LIGO Detect Daylight Savings Time?” (Tudja-e a LIGO érzékelni a nyári időszámítást?) című, előzetes cikkben Reed Essick, a LIGO korábbi tagja, jelenlegi fizikusa a Torontói Egyetemen, egyszerű választ ad a cikk címére: „Igen, képes.” A még lektorálásra váró cikket nemrég töltötték fel az arXiv- ra .

Ez furcsának tűnhet. Igaz, hogy a megfigyeléses csillagászatnak szembe kell néznie a fényszennyezés, a műholdak és a kommunikációs jelek zajával. De ezek kézzelfogható zajforrások, amelyekbe a tudósok beleáshatják magukat, míg a nyári időszámítás, mint potenciális probléma, lényegesen homályosabb és absztraktabb.

A félreértések elkerülése végett, ahogy a tanulmány is rámutat, a nyári időszámítás nem befolyásolja a több milliárd fényévnyire lévő, egyesülő fekete lyukakból érkező tényleges jeleket – amelyek tudomásunk szerint nem a nyári időszámítás szerint működnek. Az „észlelés” itt az emberi tevékenység „nem triviális” változásaira utal, amelyek az ilyen jellegű munkában részt vevő kutatókkal kapcsolatosak, többek között az idő hirtelen eltolódásához kapcsolódó munka- és folyamatbeli tényezőkre.

Az egyének jelenléte – legyen szó akár a működési munkafolyamatokról, akár a fizikai aktivitásukról az obszervatóriumokban – mérhető hatással van a LIGO és testvérintézményei, az olaszországi Virgo és a japán KAGRA által gyűjtött adatokra, állítja az új tanulmány.

Hullámzunk az űrben

Hogy megértsük, miért lehet ez így, vizsgáljuk meg újra a gravitációs hullámok definícióját: fodrozódás a téridőben. E definíció nagyon tág értelmezése azt jelenti, hogy a téridőben bármely, gravitáció által befolyásolt objektum fodrozódást okozhat, például egy kutató ajtónyitása vagy egy autó dübörgése a LIGO parkolójában.

Természetesen ezek a fodrozódások olyan aprók és jelentéktelenek, hogy a LIGO nem gravitációs hullámként regisztrálja őket. De a különféle szeizmikus és emberi rezgéseknek való folyamatos kitettségnek van némi hatása a detektorra – amit a mérnökök és a fizikusok ismét megpróbáltak megmagyarázni.

Amit azonban elfelejtettek figyelembe venni, azok a napi tevékenységek szabálytalan eltolódásai voltak, ahogy a kutatók oda-vissza tértek át a nyári időszámításról. A félévente esedékes időbeállítás nagyjából 75 perccel eltolta a LIGO várható érzékenységi mintázatát, jegyezte meg a tanulmány. A hétvégék, sőt még a napszak is befolyásolta a gyűjtött adatok integritását, de ezeket a tényezőket a közösség korábban már felvetette.

„A [gravitációs hullám] interferométerek nem egyformán érzékenyek a különböző relatív irányokból és orientációkból érkező jelekre” – írta Essick a cikkben. Ez az inkonzisztencia, a Föld forgásának változásaival és az ismert zajfaktorokkal együtt, „könnyen létrehozhat nem triviális szelekciókat” és „szisztémás torzítást” a gravitációs hullámcsillagászatban – tette hozzá.

Nincs egyértelmű út előre

A probléma megoldása nem lesz könnyű. Sőt, az új kutatás azt sugallja, hogy „más rejtett szelekciók is jelen lehetnek a gravitációs hullámok megfigyeléseiben” – jegyezte meg Essick.

Ennek ellenére az elemzés inkább arra emlékeztet, hogy adataink váratlan módon torzulhatnak – tette hozzá. A gravitációs hullámcsillagászat egy fejlődő terület, és ahogy egyre több adatot gyűjtünk, ezeknek a finom hatásoknak a hatása egyre nagyobb lesz.

A több hírvivőt alkalmazó csillagászat – különböző technikák alkalmazásával ugyanazon jelenség keresztellenőrzésére – segíthet az eredmények ellenőrzésében. Az emberi jelenlét nélküli űrbe telepített obszervatóriumok teljesen kiküszöbölhetnék ezt a problémát. A tanulság az, hogy „őrizzük meg az egészséges szkepticizmust” – írta Essick.

És ez tényleg egy bölcs álláspont a tudományos törekvésekkel kapcsolatban általában. (Gizmodo)

Címlapkép: A LIGO detektortelephely Livingstonban, Louisianában, felülnézetből. - Fotó: Caltech/MIT/LIGO Lab