Znanstveniki so znova zabeležili motnje v prostoru-času
Sodelovanje LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) je poročalo: 26. decembra 2015 so gravitacijski valovi zajeli Zemljo, na kar so reagirali detektorji observatorija. Dogodek je bil drugi zabeleženi. Motenje tkanine prostora-časa je, kot menijo znanstveniki, povzročilo združitev dveh črnih lukenj, od katerih je ena 8-krat težja od Sonca, druga pa 14-krat, v objekt z maso 21 soncev. Ta univerzalna kataklizma se je zgodila pred 1,4 milijardami let, toda "valovi" iz nje, ki se širijo s svetlobno hitrostjo, so prišli do nas šele zdaj.
Gravitacijski valovi so bili prvič "ujeti" 14. septembra 2015. Kar je postalo senzacija. Tisti - "prvi" so se razširili tudi zaradi združitve črnih lukenj, vendar večje mase - v 29 in 36 soncu. Predmet, ki je nastal pred 1,3 milijarde let, je postal 62-krat težji od Sonca.
Očitno je, da večkratno opazovanje okrepi uspeh. In ni več nobenega dvoma, da gravitacijski valovi resnično obstajajo. Kar navdušuje domišljijo astronomov.
Predori laserskih interferometrov gravitacijskega observatorija.
PODROBNOSTI
Promocijski video:
Val teče do lovilca in zveri
V skladu s Splošno teorijo relativnosti, ki jo je Albert Einstein objavil leta 1916, morajo gravitacijski valovi preprosto obstajati v obliki neke vrste valovanja v tkivu prostora-časa. Še posebej intenzivno bi jih morali razmnoževati s kataklizmami, ki se nenehno pojavljajo v vesolju - na primer eksplozije supernove, nastanek črnih lukenj in združevanje. Znanstveniki so verjeli, da bodo gravitacijski valovi, ki se bodo širili kot krogi na vodi, prej ali slej dosegli Zemljo. Kje in jih je mogoče ujeti z uporabo instrumentov - gravitacijskih opazovalnic. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je eden največjih na svetu. Sestavljen je iz dveh raziskovalnih zmogljivosti. Ena je v Livingstonu v Louisiani (Livingston, Louisiana), druga pa je oddaljena več kot 3000 km, v Hanfordu,Država Washington (Hanford, Washington). Ribolov na njih je trajal od leta 2002 do 2010. A brez uspeha. Kot da v naravi sploh ne bi bilo gravitacijskih valov. In Einstein se je torej zmotil.
Einsteinu je mogoče zaupati, tudi če hoče človek dvomiti.
Bistvo ribolova je preprosto. Dva laserska žarka sta usmerjena pravokotno drug na drugega skozi dolge cevi. V LIGO je vsaka cev dolga 4 kilometre. Nato s pomočjo ogledal žarke spravimo v eno. In gledajo na rezultat - na vzorec motenj. Če pride gravitacijski val, stisne prostor v eno smer in se razteza v pravokotni smeri. Razdalje, ki jih pokrivajo žarki, se spreminjajo. In to je razvidno iz slike, ki je koncentrični krog.
A prej se ni videlo nič takega.
Observatorij je bil pred kratkim posodobljen in imenovan Advanced LIGO. Ribiške naprave, tako imenovani laserski interferometri, so postale bolj občutljive. In to je dalo rezultat. Objavljeno je bilo 11. februarja 2016 na posebni tiskovni konferenci v Nacionalnem tiskovnem klubu v Washingtonu.
Med avtorji tega in sedanjega odkritja - raziskovalci, združeni v mednarodnem sodelovanju LIGO, so tudi ruski znanstveniki. Zbral jih je dopisni član RAS Vladimir Braginsky, profesor na oddelku za fiziko Moskovske državne univerze in Kalifornijskega tehnološkega inštituta. Danes ekipo vodi Valery Mitrofanov.
Po govoricah je znanstvenikom uspelo zabeležiti kar tri gravitacijske valove, katerih viri se nahajajo v ozvezdjih Dorado, Oven in Hydra. Dva sta že objavljena. Verjetno se bo kmalu pojavilo sporočilo o tretjem valu. Za preverjanje rezultatov opazovanja je potreben čas.
Združevanje črnih lukenj je še vedno glavni vir gravitacijskih valov
SPECIALISTIČNI PRIPOMBE
Novo okno v vesolje
Zdi se, da so se ruski znanstveniki ukvarjali z najpomembnejšim - povečevanjem občutljivosti instrumentov observatorija.
"Spremenili smo obliko anten, da bi zmanjšali tuji hrup," pravi eden od avtorjev odkritja, znanstveni direktor Ruskega kvantnega centra, profesor na Moskovski državni univerzi Mihail Gorodecki. - Izbrali smo tudi optimalen material za ogledala - taljeni kremen. Kolegi so predlagali kristalni safir, ki se je za testiranje izkazal bolj "hrupnega".
Občutljivost observatorija je sčasoma postala izjemna.
- Za štiri kilometre je zabeleženo odstopanje le 10 do minus 19 stopinj metra - to je 10.000-krat manj kot premer protona - jedra vodikovega atoma, - je dejal Gorodetsky.
Po mnenju znanstvenika se je z zaznavanjem gravitacijskih valov začelo novo obdobje - astronomija gravitacijskih valov. Pojavilo se je še eno orodje za raziskovanje vesolja.
"Zdaj imamo" ušesa ", s katerimi lahko poslušamo Vesolje," pravi znanstvenik. - Ne hecam se: frekvence gravitacijskih valov, ki jih je zabeležil LIGO, so dejansko zvočne - na stotine hercev, kilohercev, jih je mogoče pretvoriti v zvok in poslušati kot ptičje žvrgolenje. Posneli bomo najbolj zanimive dogodke. Preizkusimo teorijo relativnosti na ravni natančnosti, ki ni na voljo za druge metode. Preverimo nove teorije in se po možnosti približajmo ustvarjanju kvantne teorije gravitacije. Ali celo teorija velikega združevanja.
- Zdaj imamo le dva detektorja, - pojasnjuje Gorodetsky. »Vendar lahko tudi z njimi določimo mase predmetov. In glede na čas zakasnitve - približni položaj na nebu. Za dve anteni lokalizacija ni zelo dobra - nekaj loka na nebu. Toda ko bo tretja evropska gravitacijska antena v Italiji popolnoma obratovala, bomo lahko s pomočjo triangulacije povsem natančno določili položaj virov.
Po mnenju znanstvenika bo to omogočilo hitro ciljanje na območje, iz katerega izhajajo gravitacijski valovi, optični in radijski teleskopi ter preučevanje njihovih virov s tradicionalnimi metodami.
Astrofiziki se pritožujejo, da gravitacijski observatorij VIRGO v Italiji še ni povezan z zbiranjem podatkov. Potem bi bilo s pomočjo detektorjev, ki se nahajajo na vogalih velikanskega trikotnika, mogoče natančno "slediti" virom gravitacijskih valov. In napredni LIGO vam omogoča, da le približno navedete smer do njih.
Vladimir LAGOVSKY
