Vedci z LIGO potvrdili teóriu Alberta Einsteina o gravitačných vlnách. Tento objav nám môže pomôcť pochopiť vznik vesmíru, ale nás aj naučiť cestovať v čase.



Vedcom v observatóriu LIGO (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) v Spojených štátoch amerických sa podarilo dokázať existenciu gravitačných vĺn. Potvrdili tak teóriu, ktorú prezentoval Albert Einsten pred približne sto rokmi. Tento objav znamená novú éru v astrofyzike a ide o najväčší objav od kozmického mikrovlného pozadia. Objav potvrdil David Reitze, výkonný riaditeľ LIGO.

Einstein vysvetľuje teóriu gravitačných vĺn tak, že gravitácia ohýba alebo deformuje časopriestor. Čím je hmotný gravitačný predmet väčší, tým sú väčšie aj vlny. Veľmi zjednodušene si tento jav môžeme predstaviť pomocou plávajúcej lode, ktorá rozráža hladinu, čím ju vlní.

Vedcami pozorované gravitačné vlny vznikli kolíziou dvoch čiernych dier. Toto sa udialo približne 1,3 miliardy sveteľných rokov od Zeme. Obe mali priemer približne 150 kilometrov. Jedna vážila približne 36-násobok Slnka, druhá mala váhu 29-násobku. Objav má štatistickú významnosť 5,1 sigma, čo znamená, že šanca, že by išlo o náhodu je jedna k šiestim miliónom.

Energia, ktorá pri kolízii čiernych dier vznikla, má ekvivalent sily 50-násobku kolízie všetkých hviezd vo viditeľnom vesmíre. Proces trval asi 20 milisekúnd a vzniknutá sila bola tak veľká, že by v momente rozprášila Slnko, aj keby bolo trojnásobne veľké.

Dokázať existenciu gravitačných vĺn sa snažili vedci po celom svete už desaťročia. Predpokladali, že sa šíria vesmírom a dokážu deformovať časopriestor. Samozrejme, vrátane toho nášho. Problémom však bolo, že tieto vlny sú veľmi malé, a preto na zmeranie či zachytenie bolo potrebných veľmi citlivých prístrojov. Tie sa podarilo vybudovať a nastaviť práve v LIGO.

časopriestor je zamýšľaný ako pravouhlá mriežka. Ak by sa deformovala, až tak, že sa jednotlivé osi priblížia, vedeli by sme teoreticky cestovať v čase.
Časopriestor je zamýšľaný ako pravouhlá mriežka. Ak by sa deformovala až tak, že sa jednotlivé osi priblížia, vedeli by sme teoreticky cestovať v čase.

Gravitačné vlny sú vstupnou bránou do tisícky astrofyzikálnych výskumov. Dokonca by nám mohli pomôcť veľmi presne určiť, ako a kedy vznikol vesmír.

LIGO pozostáva z dvoch detektorov. Jeden sa nachádza vo Washingtone, druhý v Louisiane. Sú teda od seba vzdialené naprieč celými Spojenými štátmi. Oba detektory sú lasery, ktoré dokážu veľmi presne merať zmeny v časopriestore. V každom zariadení sa laserový lúč rozdelí na dve časti, ktoré putujú do štvorkilometrových tunelov. Tie sú na seba navzájom kolmé. Na konci tunelov sú zrkadlá, ktoré lasery odrazia a opätovne ich spoja. Ak vlna prešla niektorým z lúčov, zmenila sa tým jeho rýchlosť.

Výskumné stredisko Ligo vo Hanforde, Washington.
Výskumné stredisko Ligo vo Hanforde, Washington.

Po tom, čo oba tímy zaznamenali prítomnosť vĺn, kontaktovali observatória pozorujúce čierne diery. Chceli tým vylúčiť, že ide o náhodu. Viaceré výskumné strediská potvrdili podmienky vhodné na vznik gravitačných vĺn. Tu treba poznamenať, že aj keď sa s čiernymi dierami vo vesmíre už roky pracuje ako s niečim, čo naozaj exituje, až tento objav dal vedcom prvý naozajstný dôkaz o ich existencii.

Výskumné stredisko Ligo vo Livingstone, Louisiana.
Výskumné stredisko Ligo vo Livingstone, Louisiana.

Ďalším veľmi dôležitým zistením je, že gravitačné vlny sa pohybujú rýchlosťou svetla. Teoreticky sa s touto rýchlosťou počítalo, no až teraz sa potvrdila správnosť teórie. A ide o ďalší dôkaz existencií čiernych dier. Tie podľa teórií majú priemernú veľkosť 15-násobku hmotnosti Slnka. Čierne diery, ktoré sa zrazili a vyvolali gravitačné vlny, boli výrazne väčšie. Vedci ponúkli teóriu, že sú pozostatkami prvých hviezd vo vesmíre.

Zdroj: iflscience.com, aktualne.sk, mashable.com l Foto: mashable.com, giphy.com, youtube.com, esa.int, popsci.com