.
Šodien vēsturē iet uz leju kā diena, kad mēs tieši atklājām gravitācijas viļņus. Zinātniskās sadarbības LIGO (LIGO) atklājums ir Nobela prēmijas cienīgs notikums, kas ir vienāds ar vai pat pārsniedz Higga bosona atklāšanu 2012. gadā un Edvinas Habla 1929. gadā paplašinātās Visuma teorijas īstenošanu.
"Tagad mēs varam dzirdēt Visumu," teica fiziķis un LIGO pārstāvis Gabriela González Valsts zinātnes fonda vēsturiskajā sanāksmē ceturtdien Vašingtonā. „Atklāšana ir jauna laikmeta sākums: gravitācijas astronomijas lauks tagad ir realitāte.”
Lai gan gravitācijas viļņus pirmo reizi ierosināja Einšteina vispārējās relativitātes teorija pirms gadsimta, tikai tagad cilvēcei ir tehnoloģija, kas spēj fiziski izmērīt šo pulsāciju kosmosa laikā. Izmantojot LIGO, kas aprīkots ar lāzera interferometrisko gravitācijas viļņu novērošanas centru, var izmērīt nelielas telpas laika svārstības. Un drīz pēc jutīguma modernizācijas pagājušā gada septembrī, Universe LIGO iesniedza gravitācijas dāvanu.
Gravitācijas viļņi tiek radīti, kad tiek paātrināti, sadursmoti vai eksplodēti masveida objekti. Ja mēs varam izmērīt šo notikumu gravitācijas viļņu, tad mēs varam daudz uzzināt par savām īpašībām un pat izmantot šīs zināšanas jaunā gravitācijas viļņu astronomijas laikmetā. Tas būtu paradigmas maiņa no „parastās” astronomijas, kas pētītu kosmisko starojumu no elektromagnētiskā spektra; Gravitācijas viļņu spektrs var atklāt „tumšu” Visumu, kur saduras melnie caurumi, un neitronu zvaigznes naktī klusi lido viens otram.
Un 2015. gada 14. septembrī viens no lielākajiem, kā ticams, Universitātes gravitācijas viļņu izvirdumi tika atklāti ar jaunizveidoto lāzeru sistēmu LIGO.
Apmēram 1,3 miljardu gaismas gadu laikā no Zemes divi melnie caurumi bija savstarpēji smagi iesprostoti un sāka apmainīties ap otru milzīgā ātrumā. Dubultās melnās caurumi tiek uzskatīti par kosmiskās ainavas neatņemamu sastāvdaļu. Bet šī bija pirmā reize, kad pirms apvienošanās mēs varējām noteikt tieši divus melnus caurumus ar masu, kas ir vienāda ar 29 un 36 mūsu Saulēm. Šo apbrīnojamo saplūšanu var redzēt, izmantojot datoru vizualizāciju.
Tomēr viņu gravitācijas kaujas bija īsas. Otrajā sekundē divi ātri rotējoši priekšmeti pieskārās un apšļakstījās no negants enerģijas. Vienā mirklī melnās caurumi zaudēja trīs mūsu Saules masas - šī masa tika pārveidota par tīru gravitācijas enerģiju.
Ja mēs atceramies savu analoģiju ar “akmeņu izmetšanu dīķī”, ko mēs ierosinājām radīt gravitācijas viļņus, tad situācija ar melnu caurumu ir kā tad, ja dīķī mest lielu ķieģeli. Tajā pašā laikā bija milzīgs vilnis, kas izraisīja gravitācijas enerģiju, kas radīja šo kosmosa laika ripusi Visumā. Vēl 1,3 miljardi gadu vēlāk šie viļņi sasniedza Zemi. Un tas tikai notika, ka LIGO bija tikai tajā brīdī modernizēta un gatava atklāt šo seno notikumu. Tas ir kosmisks intuitīvs ieskats visā tās krāšņumā.
Teorija liek domāt, ka tad, kad divi melnie caurumi saduras un saplūst, to signāla gravitācijas viļņai jārada ļoti ātrs impulss, un palēnināšanās ir pietiekama, lai sadursmē dzirdētu šo „pulsāciju”. Un ko tu domā? Gandrīz kā prognozēts ar datoru modeļiem, kas balstīti uz Einšteina 100 gadu relativitātes vienādojumu, melnais caurums “pulsē”. Varat klausīties:
Šī skaņa ir brīdis, kad divas spirālveida melnās caurumi saplūst vienā. Šāds notikums tiek uzskatīts, ka tas notiek Visumā ik pēc 15 minūtēm. Tas ir reālais fizisko kvestu iemiesojums, ko fiziķi ir pabeiguši 100 gadu laikā.
Nav signāla uzticamības, jo tas ir tikai sākums šādu sanāksmju novērošanai. Jo īpaši tāpēc, ka šis “impulss” tika prognozēts un tas atspoguļo melnā cauruma patieso atdzimšanu.
Kad jūs sēžat un nopietni domājat par to, kļūst grūti saprast, ka tas ir signāls no diviem melniem caurumiem, kas lido caur mūsu planētu. Patiesībā šis signāls iet caur katru no mums. Tas notika neskaitāmas reizes un turpināsies arī turpmāk. Bet tagad mums ir īpašs dzirdes aparāts, kas palīdzēs to noķert. Turklāt, pateicoties diviem LIGO stacijām, mēs zināsim, no kurienes tas nāk. Livingstona stacija (Luiziāna) dzirdēja signālu par 7 milisekundēm Hanfordas stacijā (Vašingtonā), kas nozīmē, ka tā nāca no dienvidu debess puslodes.
Tas, ka mums ir ļoti aptuvenas zināšanas par to, kur radušies viļņi, dod priekšstatu par potenciāli ļoti „gaišu” gravitācijas viļņu astronomijas nākotni. Ja pievienojat tīklam vairāk staciju, varat palielināt signāla aizkavēšanos, un mēs varēsim atrast Visuma gravitācijas reģionus. Un, pateicoties tam, jūs varat piekļūt kosmosa gravitācijas ainavai. Kas zina, kādus citus noslēpumus mēs atklāsim.
