Gwyddonwyr LIGO yn dathlu llwyddiant Gwobr Nobel

03 Hydref 2017

Nobel Prize Physics Laureates
Illustration: Niklas Elmehed. Copyright: Nobel Media AB 2017

Mae gwyddonwyr LIGO o Grŵp Ffiseg Ddisgyrchol Prifysgol Caerdydd yn dathlu ar ôl i Rainer Weiss, Barry C. Barish a Kip S. Thorne ennill y Wobr Nobel mewn Ffiseg eleni.

Cafodd Gwobr Nobel mewn Ffiseg 2017 ei rhannu; hanner i Rainer Weiss, a'r hanner arall rhwng Barry C. Barish a Kip S. Thorne "am eu cyfraniadau pwysig at y synhwyrydd LIGO ac am arsylwi tonnau disgyrchiant".

Mae tonnau disgyrchiant yn grychdonnau bach yng ngofod-amser sy'n cael eu hallyrru o ganlyniad i ddigwyddiadau cosmig grymus, fel sêr yn ffrwydro a thyllau duon yn uno. Rhagfynegwyd y tonnau hyn gyntaf gan Albert Einstein yn 1916 o ganlyniad i'w ddamcaniaeth perthnasedd gyffredinol, a chawsant eu canfod am y tro cyntaf 100 mlynedd yn ddiweddarach.

Mae rhwydwaith o dri synhwyrydd hynod sensitif yn Louisiana, Washington (fel rhan o LIGO) a Pisa (fel rhan o Virgo) wedi canfod pedwar signal tonnau disgyrchol rhyngddynt hyd yma, ac maent yn parhau i sganio'r awyr am signalau prin.

Yn ystod y degawd diwethaf, mae’r Grŵp Ffiseg Ddisgyrchol ym Mhrifysgol Caerdydd, sy'n rhan allweddol o dîm LIGO, wedi gosod y sylfeini ar gyfer sut yr awn ati i ddarganfod crychdonnau disgyrchol, ac maent wedi datblygu algorithmau a meddalwedd newydd sydd, erbyn hyn, yn offer safonol ar gyfer chwilio am y signalau hyn, sydd mor anodd eu canfod.

Mae'r grŵp hefyd yn cynnwys arbenigwyr byd mewn gwrthdrawiadau tyllau duon, sydd wedi creu efelychiadau cyfrifiadurol graddfa fawr i ddynwared y digwyddiadau cosmig ffyrnig hyn a rhagfynegi sut mae tonnau disgyrchol yn cael eu hallyrru o ganlyniad.  Bu’r cyfrifiadau hyn yn hollbwysig wrth ddatgodio pob un o'r pedwar signal ton ddisgyrchol a welwyd hyd yma er mwyn mesur priodweddau’r tyllau du a ganfuwyd.

"Cymerodd 100 mlynedd i gadarnhau bod tonnau disgyrchol yn bodoli, ond mae ein harsylwadau dros y ddwy flynedd diwethaf eisoes wedi codi cwestiynau ynglŷn â sut caiff tyllau du eu ffurfio a sut maent yn newid, ynghyd â'n galluogi i fesur disgyrchiant Einstein i lefel fanylach nag sydd erioed wedi bod yn bosibl o'r blaen. Rydym yn dechrau deall ai crychiad mewn gofod-amser yw tyllau du byd natur mewn gwirionedd, fel y mae perthnasedd cyffredinol yn rhagweld, ac a yw natur tonnau disgyrchol yn cyd-fynd â'r hyn a ragwelodd Einstein."

Yr Athro B S Sathyaprakash,

"Mae rhwydwaith synwyryddion LIGO-Virgo yn wir wedi dechrau pennod newydd ym maes seryddiaeth. Mae gwobr eleni'n wobr addas ar gyfer y fenter newydd hon, fydd yn ehangu ein dealltwriaeth o sut mae'r Bydysawd yn gweithio."

Meddai'r Athro Mark Hannam, o'r Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth: "Mae LIGO eisoes wedi ein galluogi i wneud nifer o ddarganfyddiadau – canfod tonnau disgyrchol yn uniongyrchol am y tro cyntaf, arsylwi system tyllau du deuol am y tro cyntaf, arsylwi tyllau du sydd nifer o weithiau'n fwy na'r haul am y tro cyntaf, a, gellid dadlau, arsylwi twll du yn uniongyrchol am y tro cyntaf. Ond y llwyddiant gwirioneddol anhygoel oedd creu'r synwyryddion LIGO. Roeddem eisoes yn gwybod bod tonnau disgyrchol yn bodoli. Roeddem eisoes yn gwybod bod tyllau du'n bodoli. Yr hyn wnaeth [A], [B] a [C] oedd adeiladu'r peiriant cyntaf oedd yn ddigon sensitif i fesur tonnau disgyrchol yn uniongyrchol.

"Cymerodd dros ddeugain mlynedd, a'r canlyniad oedd y ddyfais mesur fwyaf sensitif erioed. Mae'n beiriant anhygoel fydd yn trawsnewid y ein dealltwriaeth o'r bydysawd."

"Mae'r cyffro ynglŷn â'r wobr hon yn cydnabod nid un unig y cyfraniadau sylfaenol a wnaed gan Weiss, Barish a Thorne at ganfod tonnau disgyrchol yr awyr, ond hefyd y potensial anhygoel sydd gan donnau disgyrchol i gynnig ffordd gwbl newydd o edrych ar y Bydysawd. Rydym eisoes wedi dysgu bod tyllau du'n cyfuno lawer yn fwy aml nag oeddem yn credu, ac mae'n debygol y bydd gan fyd natur fwy o bethau annisgwyl i'n dangos dros y blynyddoedd nesaf. Mae'n bosibl y byddwn yn gweld gwrthrychau cwbl newydd nad ydym hyd yn oed wedi eu dychmygu eto."

Yr Athro Patrick Sutton, Research Group Leader, Gravitational Physics Research Group