„Ponios ir ponai, mes aptikome gravitacines bangas. Mums tai pavyko!“ – šiuos Lazerinio interferometro gravitacijos bangų observatorijos (LIGO) vadovo Davido Reitze’o žodžius palydėjo audringos ovacijos.
Ne veltui: šis pasiekimas jau tituluojamas šimtmečio mokslo atradimu. Mažai kas abejoja, kad jo autoriams bus įteikta Nobelio premija, o kartu su ja – ir 8 milijonai Švedijos kronų (0,84 mln. eurų).
Preciziškas tikslumas
Gravitacinių bangų prognozę Albertas Einsteinas paskelbė dar 1916 metais, netrukus po bendrosios reliatyvumo teorijos suformulavimo. Tačiau pirmą kartą šie erdvėlaikio raibuliai užfiksuoti tik praėjus šimtmečiui, mat tam reikia ypač tikslios įrangos ir aplinkos be jokių trikdžių.
Šis atradimas atliktas pernai rugsėjo mėnesį. LIGO mokslininkai apie jį paskelbė tik dabar, nes duomenys kelis mėnesius buvo tikslinami, pakartotinai tikrinami ir analizuojami.
Jų užfiksuotas gravitacines bangas paskleidė neįtikėtinos galios kosminis įvykis – juodųjų skylių susijungimas, įvykęs prieš 1,3 mlrd. metų. Juodųjų skylių masės prieš susijungimą buvo atitinkamai 29 ir 36 kartus didesnės nei mūsiškės Saulės.
„Jos sukosi viena aplink kitą, o sukdamosi spinduliavo gravitacines bangas. Atstumas tarp jų mažėjo, sukimasis greitėjo, gravitacinės bangos stiprėjo, o jų dažnis didėjo. Galiausiai jos tapo tokios stiprios, kad LIGO detektoriai sugebėjo jas aptikti.
Pagautas signalas truko mažiau nei sekundę, bet jame aiškiai matyti bent septynios bangos keteros. Ir signalas visiškai atitiko tai, ką prognozuoja bendroji reliatyvumo teorija“, – teigė Fizinių ir technologijos mokslų centro vyresnysis mokslo darbuotojas, astrofizikos mokslų daktaras Kastytis Zubovas.
Vos pastebimas signalas
Įdomu tai, kad naujoji juodoji skylė jau buvo 62 kartus masyvesnė už Saulę. Tad susijungimo metu dalis juodųjų skylių masės pavirto energija – gravitacinėmis bangomis buvo išspinduliuotos net 3 Saulės masės.
Akimirką ši spinduliuotė turėjo daugiau galios nei visos visatos žvaigždės kartu sudėjus.
Tačiau kol atkeliavo iki mūsų, signalas liko vos pastebimas – keturių kilometrų ilgio LIGO detektoriaus tunelio ilgis pakito mažiau nei viena tūkstantąja protono skersmens dalimi.
Nauja observatorija
D.Reitze’as gravitacinių bangų aptikimo svarbą lygino su pirmųjų teleskopų sukūrimu. Su tuo sutinka ir kiti mokslininkai: šis atradimas pakeis visą astronomiją, leis išsiaiškinti naujas visatos paslaptis.
K.Zubovas pasakojo, kad iki šiol visa informacija apie kosmosą mus pasiekė elektromagnetinių bangų pavidalu, o skirtingi jų diapazonai atskleidė vis kitokį kosmoso vaizdą, leido aptikti ir tyrinėti skirtingus procesus.
„Gravitacinės bangos – fundamentaliai kitoks informacijos apie kosmosą gavimo būdas. Galėdami nustatyti jų šaltinius mes atveriame net ne naują langą į kosmosą, o įgyjame naują pojūtį, tarsi anksčiau galėję tik matyti, dabar pradėtume ir girdėti.
Dar vieną naują pojūtį mums suteiks neutrinų stebėjimai, kurių gaudymas pernai davė pirmuosius rezultatus“, – sakė astrofizikos mokslų daktaras.
Jau pirmasis erdvėlaikio raibulių aptikimas mokslininkams suteikė naujų žinių: įrodyta, kad egzistuoja dvinarės juodosios skylės, kad jos susilieja, o šis procesas puikiai atitinka A.Einsteino prognozes. Tikimasi, kad tolesni stebėjimai atskleis dar daugiau intriguojančių žinių apie mus supančią beribę erdvę.
„Antžeminių detektorių, tokių kaip LIGO, bus ir daugiau. Šie detektoriai, dalindamiesi informacija, sukurs planetos dydžio gravitacinių bangų paieškos tinklą, kuris leis nustatyti ir šaltinių savybes, ir jų padėtį erdvėje. Mūsų laukia puikūs laikai ir daug naujovių“, – intrigavo K.Zubovas.
Kas yra gravitacinės bangos?
Manoma, kad pirmosios gravitacinės bangos atsirado per Didįjį sprogimą prieš 13,8 milijardo metų.
Taip pat jas sukuria įvairūs energingi procesai, pavyzdžiui, juodųjų skylių susiliejimai ar supernovų sprogimai.
Panašiai kaip raibuliai nuo į vandenį įmesto akmens, gravitacinės bangos skleidžia katastrofinių įvykių energiją per visatą.
