Bydd rhediad newydd sy’n arsylwi tonnau disgyrchiant yn datgelu rhagor o gyfrinachau'r bydysawd

Bydd rhediad arsylwi newydd fydd yn chwilio am grychdonnau mewn gofod-amser a gynhyrchir gan dyllau du sy’n gwrthdaro â’i gilydd a digwyddiadau cosmig eithafol eraill yn mynd â seryddiaeth tonnau disgyrchiant i'r lefel nesaf, yn ôl gwyddonwyr.

Mae cyfarpar newydd, y mae rhai ohonynt yn defnyddio technoleg a adeiladwyd gan Brifysgol Caerdydd, modelau arwyddion newydd sydd hyd yn oed yn fwy cywir, a dulliau dadansoddi data mwy datblygedig yn golygu mai'r arsylwi, fydd yn para am 20 mis, fydd y chwiliad mwyaf sensitif am donnau disgyrchiant hyd yn hyn.

Mae'r sensitifrwydd cynyddol yn golygu bod arsylwi mathau o ffynonellau tonnau disgyrchiant sydd heb eu canfod hyd yn hyn, megis tonnau disgyrchiant parhaus a chefndir tonnau disgyrchiant, yn fwy tebygol.

Dyma a ddywedodd yr Athro Patrick Sutton o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd a Chadeirydd Adran Gwyddorau Arsylwi Prosiect Cydweithredol Gwyddonol LIGO:  “Bydd y canfodyddion newydd yn gallu gweld tyllau du a sêr niwtron sydd llawer ymhellach i ffwrdd yn y Bydysawd, ac mae hyn ynghlwm wrth yr her gynyddol i ddeall a chael gwared ar yr holl ffynonellau ar y Ddaear sy’n tarfu ar y canfodyddion.

Cafwyd rhai arwyddion diddorol eisoes yn ystod cam comisiynu’r canfodyddion, gan gynnwys yr achos prin o dwll du a lyncodd seren niwtronau, felly mae pawb wedi cyffroi drwyddi draw!"

Mae'r rhediad arsylwi, a elwir yn O4, yn cael ei arwain gan brosiect cydweithredol LIGO-Virgo-KAGRA, sy'n dwyn ynghyd wyddonwyr o bob cwr o'r byd gan gynnwys arbenigwyr o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd, i chwilio am donnau disgyrchiant gan ddefnyddio rhwydwaith o arsyllfeydd - LIGO yn yr Unol Daleithiau, Virgo yn Ewrop, a KAGRA yn Siapan.

Ychwanegodd yr Athro Katherine Dooley o Sefydliad Archwilio Disgyrchiant Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Bydd canfodyddion LIGO yn dechrau defnyddio O4 a bydd tua 30% yn fwy sensitif nag o'r blaen, a hynny oherwydd gwaith caled y comisiynwyr ar y safleoedd sydd wedi llwyddo i gyflawni'r lefelau uchaf erioed o bŵer laser a chyflyrau golau gwasgedig yn yr ymyraduron.“

Bydd rhediad O4 hefyd yn gwella gallu gwyddonwyr i dynnu rhagor o wybodaeth ffisegol o'r data a gwella profion theori perthnasedd cyffredinol Einstein a chasgliadau ynghylch gwir boblogaeth sêr marw yn y bydysawd lleol.

Dyma a ddywedodd Dr Ali James, Cydymaith Ymchwil yn Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Wrth inni ddechrau ar rediad arsylwi newydd, byddwn ni’n arsylwi llofnodion y tonnau disgyrchiant gan ddefnyddio canfodydd sydd â gallu synhwyro cwbl newydd a digynsail.

Rwy'n edrych ymlaen yn fawr at weld sut mae'r holl dechnolegau newydd yn perfformio’n rhan o ganfodydd newydd LIGO, yn enwedig darlleniadau newydd y ffotoganfodydd newydd a gyfrannon ni at yr arbrawf, ac a ddatblygais i’n rhan o fy PhD."

Bydd cyfran fwy o'r bydysawd hefyd yn cael ei arsylwi yn O4 o'i gymharu â rhediadau arsylwi blaenorol, gan arwain at gynnydd yn nifer signalau’r tonnau disgyrchiant yr arsylwir arnynt.

Er mwyn ymdopi â'r nifer fawr o ganfyddiadau a ddisgwylir, mae gwyddonwyr wedi datblygu fframwaith i ddatblygu a chreu modelau newydd yn gyflym.

Ychwanegodd Dr Fabio Antonini, o Sefydliad Archwilio Disgyrchiant Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Yn ystod y flwyddyn nesaf, disgwylir i’r catalog presennol o tua 100 o ddigwyddiadau ddyblu.

Bydd y set ddata newydd yn taflu goleuni ar sut mae'r tyllau du a'r sêr niwtronau hyn yn ymffurfio, gan roi ar brawf ein dealltwriaeth o sêr enfawr.