2015. gada 14. septembrī mūsu planēta piedzīvoja ļoti nelielu telpisko laika pulsāciju, kas tika konstatēta, izmantojot lāzera interferometrisko gravitācijas viļņu novērošanas centru (LIGO). Analizējot signālu, fiziķi saprata, ka šos gravitācijas viļņus izraisīja divu melno caurumu saplūšana aptuveni 1,3 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes. Šis pirmais gravitācijas viļņu noteikšanas notikums tika nosaukts par "GW150914".
Novērojums, kas tika paziņots 11. februārī ar globālu pompu, ne tikai apstiprināja vienu no Einšteina pēdējām prognozēm par 100 gadu vispārējo relativitātes teoriju, bet arī parādīja, ka pastāv melnie caurumi ar apmēram 30 saules enerģiju un var izrādīties izplatītāki nekā mūsdienu teorijas. Šis atklājums ir arī pirmais tantalizējošais astronomijas veids, kas nākotnē mainīs veidu, kā mēs redzam Visumu. Gravitācijas viļņu astronomija ir paradigmas maiņa no elektromagnētiskā spektra; Tagad mēs varam redzēt neredzamus enerģijas notikumus, kas rada gravitācijas viļņus, bet nevar radīt elektromagnētiskas izpausmes.
Tomēr šodien NASA paziņoja, ka tās kosmiskā gravitācijas viļņa novērošanas centrs atklāj vāju signālu tuvu prognozētajam gravitācijas viļņu avotam, kas paver aizraujošas izredzes iekļūt šī konkrētā melno caurumu kodolā.
NASA Fermi gamma staru teleskops atklāja ļoti vāju un īsu augstas enerģijas rentgena starojumu, kas atbilst īsam gamma staru sprādzienam (vai GRB) mazāk par pusi sekundes pēc LIGO reģistrētās GW150914. Tas ir pārsteidzoši - saskaņā ar NASA preses relīzi tika pieņemts, ka tad, kad saduras melnie caurumi, viņi to dara „tīri”, neradot elektromagnētisko starojumu. Tātad, vai ir divi signāli, kas saistīti ar vienu notikumu? Laiks ir ļoti iespējams; ir tikai 0, 2 procenti iespēja, ka tie notika vienā un tajā pašā debesīs vienlaicīgi, bet piederēja divām dažādām augstas enerģijas parādībām. “Šī mazā varbūtība, tantalizējošā atklāšana var būt nepareizs trauksmes signāls, bet pirms mēs varam sākt pārrakstīt mācību grāmatas, mums ir jāapskata vairāk notikumu, kas saistīti ar gravitācijas viļņiem no melno caurumu apvienošanas,” sacīja Valērijs Connotons, Gamma-ray Burst Monitor komandas loceklis ( GBM) Nacionālajā kosmosa, zinātnes un tehnoloģiju centrā Huntsville, Alabama.
Tiek uzskatīts, ka vairums HV tiek radīti, kad masveida zvaigznes pēc degšanas sadedzinās un pēc tam eksplodē, veidojot melnus caurumus. Tie ir pazīstami kā intensīvu starojuma avoti "gariem gamma staru sprādzieniem", kas tiek konstatēti kā gamma staru un augstas enerģijas rentgena starojums, kas sprādziena brīdī izplūst no zvaigznītes. Tomēr ir vairāk noslēpumains GRB veids ar īsu laika periodu (mazāk nekā 2 sekundes), un, iespējams, tas ir saistīts ar melnā cauruma un neitronu zvaigznes saplūšanu.
Tagad, kad astronomiem ir pieejams gravitācijas viļņu spektrs, iespējams, ir atrasts īsto gamma staru pārrāvumu patiesais raksturs.
„Ar vienu kopīgu notikumu - gammas staru un gravitācijas staru kopīgu atklāšanu - izrādās tieši tas, kas izraisa īso GRB,” sacīja Lindija Blekburns, pēcdoktorants Harvard-Smithsonian Astrofizikas centrā Cambridge, Massachusetts un LIGO zinātniskās sadarbības loceklis. “Pastāv neticama mijiedarbība starp diviem novērojumiem, gamma stariem, atklājot detaļas par avota enerģiju un vietējo vidi un gravitācijas viļņiem, kas sniedz unikālu pārbaudi dinamikai, kas noved pie notikuma.”
Gravitācijas viļņu signālu radīja spirāles strauja atlocīšana un divu melno caurumu sadursme, kas radīja tagad slaveno „melno caurumu tweeting”. Bet, ja faktiski Fermi teleskopa novērošana ir tāds pats notikums, astrofizikiem būs jāizprot, kā tas notiek. Melno caurumu saplūšana nedrīkst radīt ievērojamu enerģijas daudzumu elektromagnētiskajā spektrā, ja netālu no saplūšanas reģiona nav noteikta gāzes daudzuma. Bet šķiet, ka lielākā daļa no jebkādām gāzēm, kas apņemas bināros melnos caurumus, būtu pazudušas jau sen. Īsāk sakot, šis vājais GRB signāls bija pārsteigums, un fiziķiem ir jāizlemj, vai mēs pilnībā saprotam melno caurumu apvienošanās dinamiku, vai mēs redzam dažas jaunas fizikas, kas līdz šim palikušas slēptas.
Lai kāds būtu iemesls, tas ir tikai sākums aizraujošai astronomijas laikmetam gravitācijas viļņos, kas ne tikai ļaus mums izpētīt dažas no visizplatītākajām parādībām Visumā, bez šaubām, atbildot uz daudziem jautājumiem, bet arī atklās daudzus jaunus kosmiskos noslēpumus.
