Шта су научници с различитих страна света истовремено открили: Ништа није онако како смо мислили
© NASA . Norman Kuring, NASA’s Ocean Biology Processing Group
Пратите нас
Запањујуће откриће сугерише да је све око нас непрестано узбуркано нискофреквентним гравитационим таласима.
Ткиво космоса се стално комеша и гужва свуда око нас. То кажу међународни тимови научника који су, сваки засебно, пронашли уверљиве доказе за дуго теоретисане просторно-временске таласе.
Тврдња да су телескопи широм света видели знакове „позадине гравитационих таласа“ изазвала је узбуђење код астрофизичара. Чини се да ово откриће потврђује запањујућу импликацију Ајнштајнове опште теорије релативности, која је до сада била превише суптилна да би се открила.
Шта откривају гравитациони таласи
У Ајнштајновој теорији простор није спокојно празан, а време не тече само глатко напред. Уместо тога, моћне гравитационе интеракције масивних објеката, укључујући и супермасивне црне рупе, редовно таласају ткиво простора и времена. Свемир тако изгледа као узбуркано море - узбуркано насилним догађајима који су се догодили у протеклих више од 13 милијарди година.
Позадина гравитационих таласа, како су то описали астрофизичари, не прави никакву промену у вези са свакодневним људским постојањем, али нуди потенцијални увид у физичку стварност у којој сви живимо.
„Меримо како се Земља на неки начин креће у овом мору. Љуља се, и то не само да се њише горе-доле, њише се у свим смеровима“, каже Мајкл Лам, астрофизичар са Института СЕТИ.
Тим NANOGrava је објавио налазе у пет радова који су објављени у у часопису „Astrophysical Journal Letters“.
Тимови у Европи, Индији, Аустралији и Кини такође су посматрали тај феномен и планирали да објаве своје студије у исто време. Истовремено објављивање радова конкурентских тимова који користе сличну методологију дошло је тек након одређене научне дипломатије која је осигурала да ни једна група не покуша да поткупи остатак астрофизичке заједнице.
„Последњих 15 година наша мисија је била да пронађемо тихо зујање гравитационих таласа који одзвањају целим свемиром и пролазе кроз нашу галаксију како би на мерљив начин искривили простор-време“, рекао је Стивен Тејлор са Универзитета „Вандербилт“. „Јако смо срећни што можемо да објавимо да се наш напоран рад исплатио“, додао је он.
Шта је пулсар
Ово откриће се надовезује на пређашња открића у свемиру која су невидљива голим оком - пулсаре. Пулсар је врста неутронске звезде, ултрагустог остатка мртве звезде. Назива се пулсар јер се врти брзо, стотинама обрта у секунди, и емитује радио-таласе у равномерном пулсу. Пулсари су откривени тек 1960-их, недуго после изума великих радио-телескопа.
NANOGrav је прикупио податке од 68 пулсара помоћу телескопа „Грин Бенк“ у руралној Западној Вирџинији као и 27 телескопа у Новом Мексику као и сада нефункционалне опсерваторије у Порторику.
Пулсеви тих објеката допиру до телескопа на Земљи на тако предвидљивим фреквенцијама да служе као космички сатови, готово једнако прецизни као данашњи најнапреднији атомски сатови, рекла је астрофизичар са Јејла и члан NANOGrav тима Кјара Мингарели.
Теоретичари су веровали да нискофреквентни гравитациони таласи могу да спрече долазак пулсарских сигнала. Такви таласи могу да имају врхове одвојене годинама, због чега је потрага за суптилним таласима у мору простор-времена захтевала стрпљење. Одступање у подацима пулсара је толико мало да је било потребно 15 година посматрања да се дође до чврстих доказа о тим гравитационим таласима, каже Мингарелијева.
Било је потребно више времена да се научници увере да је сигнал стваран, а не само шум.
Вртложни плес
Постојање гравитационих таласа није спорно. Године 2016. научници су објавили да је њихов експеримент који је трајао четири деценије, назван ЛИГО, открио таласе од спајања две црне рупе.
Већина галаксија има супермасивне црне рупе у централном подручју или близу њега. Оне обично имају еквивалентну масу милиона или чак милијарди сунца. Насупрот томе, црне рупе „звездане масе“ су звездице, с масама сличнима 10, 20 или 30 сунца.
Галаксије се ретко сударају, али свемир је огроман и постоји много милијарди галаксија које су имале довољно времена да одлебде једна у другу. Током галактичког сусрета супермасивне црне рупе у језгрима две галаксије изводе гравитациони плес, а могу да круже једна око друге милионима година. Такво упаривање је познато као супермасивна бинарна црна рупа.
Такав вртложни плес ремети ткиво простор-времена довољно да генерише гравитационе таласе врло ниске фреквенције који путују свемиром брзином светлости, кажу научници. Временом енергија цури, а супермасивне црне рупе се приближавају једна другој, а њихово орбитално раздобље се скраћује на само неколико деценија. У том тренутку таласне дужине почињу да досежу фреквенције које NANOGrav може да детектује.
Без обзира на извор сигнала, најава позадине гравитационих таласа представља прекретницу у ембрионалном пољу астрономије гравитационих таласа.
Идући циљ је упаривање специфичних таласа с потенцијалним бинарним елементима супермасивних црних рупа откривених у традиционалној астрономији. Научници би тако могли да тачно кажу с којег места долазе таласи, док су до сада могли само да потврде да су таласе ухватили.
Овај рад би требало да понуди дубљи увид у начине на које се галаксије формирају и развијају. Могла би чак да се открије и нова грана физике која би променила темељно разумевање космоса. Научници кажу да би то требало да буде стварно узбудљиво, пише је „Вашингтон пост“.
