Detectarea pentru a doua oară a undelor gravitaţionale face „valuri” în rândul comunităţii ştiinţifice

„Prima detecție a fost ca și când un nevăzător a început să vadă”, a susținut Meg Urry, astrofizician la Universitatea Yale și președinte al AAS. Cea de-a doua detecție „a fost ca și când imaginea a început în sfârșit să fie mai clară”, a adăugat ea.

În septembrie 2015, după ce au fost repornite în urma unor lucrări de modernizare, cele două facilități LIGO (una din Louisiana și cealaltă din Washington) au detectat în premieră absolută undele gravitaționale produse de ciocnirea a două găuri negre, unde care se deplasau prin textura Universului la fel cum valurile rezultate după ce aruncăm o piatră în apă se propagă pe suprafața unui lac. Aceasta a fost prima detecție a acestor valuri manifestate în continuul spațiu-timp, a căror existență a fost prezisă de Albert Einstein în urmă cu aproape un secol, în Teoria Relativității Generale. Această descoperire a fost anunțată oficial în luna februarie, după ce a fost verificată de mai multe echipe de cercetători. La 15 iunie echipa LIGO a anunțat un al doilea val de unde gravitaționale, ce a fost detectat în luna decembrie.

„Au fost foarte norocoși cu prima detecție”, a comentat David Helfand, profesor de astronomie la Universitatea Columbia din New York. Semnalul receptat în luna septembrie a fost mai puternic decât s-ar fi așteptat oamenii de știință. De altfel, semnalul a fost atât de puternic încât membrii echipei LIGO și purtătoarea de cuvânt Gabriela Gonzalez s-au îndoit inițial că semnalul respectiv este real. Conform lui Helfand, primul semnal cu privire la existența undelor gravitaționale a fost într-atât de puternic și de distinct în datele obținute de LIGO încât existența sa a devenit evidentă chiar și pentru astrofizicienii care nu lucrau în domeniul undelor gravitaționale.

Derek Buzasi, astronom la Florida Gulf Coast University, a glumit precizând că dacă prima detecție reprezintă, după toate rigorile științifice, o observație, cea de-a doua detecție devine deja statistică. El a îndemnat la răbdare pentru acumularea a și mai multor date cu privire la undele gravitaționale, pentru ca oamenii de știință să poată înțelege cât mai bine acest fenomen.

Alte articole

Două zodii sunt favorizate de Univers. Nativii au parte de noroc chior

Cele opt zodii care vor fi favoritele universului duminică 4 august 2024. Lovitură financiară pentru RAC, schimbare decisivă pentru CAPRICORN

De altfel, unii dintre oamenii de știință prezenți la întrunirea anuală a Societății Astronomice Americane au precizat că generalizarea datelor științifice culese după observarea a doar două evenimente de unde gravitaționale trebuie făcută cu maxim de prudență. Eric Hintz, un astronom care studiază stelele variabile la Brigham Young University din Utah, a susținut că abia așteaptă ca LIGO să anunțe cea de-a 50-a sau cea de-a 100-a detecție a unor unde gravitaționale. De abia atunci oamenii de știință vor putea spune că au dobândit o mai bună înțelegere a caracteristicilor comune undelor gravitaționale precum și dacă aceste unde pot avea caracteristici individuale sau neobișnuite.

Faptul că în cadrul experimentelor LIGO au fost detectate două valuri de unde gravitaționale la distanță relativ mică unul față de celălalt este de asemenea foarte important. Deși se crede că astfel de unde gravitaționale intersectează calea planetei noastre de mai multe ori pe zi, instrumentele LIGO nu sunt suficient de sensibile pentru a le detecta pe toate.

Cea de-a doua detecție a undelor gravitaționale îi poate ajuta pe oamenii de știință să estimeze mai bine cât de des se produc astfel de ciocniri între două găuri negre, conform lui Nancy Morrison, astronom specialist în stele masive de la University of Toledo, din Ohio. „Este extraordinar că a doua detecție a fost făcută la timp atât de scurt după prima”, a subliniat ea.

Aceste observații deschid o fereastră prin care putem afla mai multe despre găurile negre, monștri cosmici care nu radiază lumină în mod direct și astfel nu pot fi studiați cu ajutorul telescoapelor optice clasice, explică și Meredith Rawls, astronom la New Mexico State University. „Până acum foloseam lumina pentru a face observații (astronomice). De acum înainte vom putea folosi gravitația. Este vorba de un nou mod de a face astronomie”, a subliniat ea. Francis Wilkin, astronom la Union College din New York, a fost de acord cu Meredith Rawls, semnalând zorii unei schimbări de paradigmă în astronomie.

Conform teoriei lui Einstein, undele gravitaționale sunt fluctuații în curbura spațiu-timp care se propagă ca niște unde. Dacă ne plimbăm cu barca pe un lac liniștit, observăm cum la suprafața apei se formează unde, mici valuri, care ne însoțesc pe direcția de deplasare. Conform lui Albert Einstein, același lucru se întâmplă atunci când obiectele grele se deplasează prin spațiu-timp. În Teoria Generală a Relativității, Einstein explică faptul că spațiul nu este un vid, așa cum se credea, ci mai degrabă un material sau o țesătură cu patru dimensiuni ce poate fi trasă sau împinsă de obiectele cosmice care se deplasează prin ea. Aceste distorsiuni generate în spațiu-timp sunt adevărata cauză a atracției gravitaționale.

Descoperirea care confirmă existența undelor gravitaționale ne deschide o nouă cale de a observa Universul. Spre exemplu, undele gravitaționale generate de explozia primordială, Big Bang, ne vor oferi noi informații despre modul de formare a Universului. Astfel de unde, extraordinar de puternice, se formează și atunci când se ciocnesc două găuri negre, atunci când explodează stele în stadiul de supernove, sau atunci când pulsează stele neutronice foarte masive. Astfel, detectarea acestor unde ne poate oferi noi informații despre obiectele și evenimentele cosmice care le produc.

De asemenea, undele gravitaționale îi pot ajuta pe fizicieni să explice legile fundamentale care guvernează Universul. Ele constituie o parte fundamentală a Teoriei Generale a Relativității iar descoperirea lor poate proba această teorie și poate identifica punctele ei slabe, ce pot fi astfel eliminate sau corectate — un pas important spre acea teorie unitară care să împace fizica clasică, a corpurilor mari, cu fizica cuantică.

Dovezile concrete ale existenței undelor gravitaționale deschid o nouă eră pentru discipline precum fizica sau astronomia. „Ținând cont de faptul că undele gravitaționale nu interacționează direct cu materia (spre deosebire de radiația electromagnetică, spre exemplu), ele se propagă prin Univers nestingherite și ne pot oferi o imagine de ansamblu asupra întregului cosmos”, conform echipei LIGO. Astfel de unde „ar trebui să transporte informația nealterată cu privire la originea lor, spre deosebire de radiația electromagnetică care este distorsionată de-a lungul milioanelor de ani lumină pe care îi străbate prin spațiu”.

Citeşte şi Descoperirea undelor gravitaţionale a „umbrit” un alt aspect esenţial: Fuziunea dintre două găuri negre este posibilă