Vedci opäť zaznamenali narušenie časopriestoru
Spolupráca LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) informovala: 26. decembra 2015 sa po Zemi prehnali gravitačné vlny, na ktoré reagovali detektory observatória. Udalosť bola druhou zaznamenanou. Porušenie štruktúry časopriestoru bolo podľa vedcov spôsobené zlúčením dvoch čiernych dier, z ktorých jedna je 8-krát ťažšia ako Slnko a druhá 14-krát do objektu s hmotnosťou 21 slnečných lúčov. Táto kataklizma univerzálneho rozsahu sa stala pred 1,4 miliardami rokov, ale „vlnky“z nej, šíriace sa rýchlosťou svetla, k nám prišli až teraz.
Prvýkrát sa gravitačné vlny „zachytili“14. septembra 2015. Čo sa stalo senzáciou. Tie - „prvé“sa tiež šírili zlúčením čiernych dier, ale väčšia hmotnosť - v 29 a 36 slnečných lúčoch. Objekt, ktorý vznikol pred 1,3 miliardami rokov, sa stal 62-krát ťažším ako Slnko.
Je zrejmé, že opakované pozorovanie posilňuje úspech. A už niet pochýb o tom, že gravitačné vlny skutočne existujú. Čo vzrušuje predstavivosť astronómov.
Tunely laserových interferometrov gravitačného observatória.
PODROBNOSTI
Propagačné video:
Vlna beží k lapačovi a šelme
Podľa Všeobecnej teórie relativity, ktorú vyhlásil Albert Einstein v roku 1916, gravitačné vlny jednoducho musia existovať v podobe akéhosi vlnenia v štruktúre časopriestoru. Mali by byť obzvlášť intenzívne šírené kataklizmami, ktoré sa vo vesmíre neustále vyskytujú - napríklad výbuchy supernov, formovanie a spájanie čiernych dier. Vedci verili, že výsledné gravitačné vlny šíriace sa ako kruhy na vode sa skôr či neskôr dostanú na Zem. Kde a je možné zachytiť pomocou prístrojov - gravitačných observatórií. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je jedno z najväčších na svete. Skladá sa z dvoch výskumných zariadení. Jeden je v Livingstone v Louisiane (Livingston, Louisiana) a druhý je vzdialený viac ako 3000 km v Hanforde. Štát Washington (Hanford, Washington). Rybolov na nich trval od roku 2002 do roku 2010. Ale bezvýsledne. Akoby v prírode vôbec neexistovali gravitačné vlny. A Einstein sa preto mýlil.
Einsteinovi sa dá dôverovať, aj keď niekto chce pochybovať.
Podstata rybolovu je jednoduchá. Dva laserové lúče sú smerované kolmo na seba dlhými rúrkami. V spoločnosti LIGO má každá rúrka dĺžku 4 kilometre. Potom sa pomocou zrkadiel lúče privedú do jedného. A pozerajú na výsledok - na vzor interferencie. Ak dorazí gravitačná vlna, potom stlačí priestor jedným smerom a natiahne sa kolmo. Vzdialenosti prekonané lúčmi sa líšia. A to je vidieť na obrázku, ktorým je sústredný kruh.
Predtým však nebolo nič také viditeľné.
Hvezdáreň bola nedávno modernizovaná a dostala názov Advanced LIGO. Rybárske zariadenia, takzvané laserové interferometre, sa stali citlivejšími. A dalo to výsledok. Bolo to vyhlásené 11. februára 2016 na špeciálnej tlačovej konferencii v Národnom tlačovom klube vo Washingtone.
Medzi autormi tohto a súčasného objavu - vedcov združených v medzinárodnej spolupráci LIGO, sú aj ruskí vedci. Zhromaždil ich korešpondujúci člen RAS Vladimír Braginsky, profesor na katedre fyziky na Moskovskej štátnej univerzite a na Kalifornskom technologickom inštitúte. Dnes vedie tím Valery Mitrofanov.
Podľa povestí sa vedcom podarilo zaznamenať až tri gravitačné vlny, ktorých zdroje sa nachádzajú v súhvezdiach Dorado, Baran a Hydra. Ohlásené už boli dva. Správa o tretej vlne sa pravdepodobne objaví čoskoro. Overenie výsledkov pozorovania si vyžaduje istý čas.
Zlúčenie čiernych dier je stále hlavným zdrojom gravitačných vĺn
ŠPECIALISTICKÝ KOMENTÁR
Nové okno do vesmíru
Zdá sa, že ruskí vedci sa zaoberali tým najdôležitejším - zvyšovaním citlivosti prístrojov observatória.
„Zmenili sme tvar antén, aby sme minimalizovali cudzí hluk,“hovorí jeden z autorov objavu, vedecký riaditeľ ruského Kvantového centra, profesor na Moskovskej štátnej univerzite Michail Gorodetskij. - Zvolili sme tiež optimálny materiál pre zrkadlá - tavený kremeň. Kolegovia navrhli krištáľový zafír, ktorý sa na testovanie ukázal ako „hlučnejší“.
Citlivosť observatória sa nakoniec stala fenomenálnou.
- Na štyri kilometre je zaznamenaná odchýlka iba 10 až mínus 19 stupňov metra - to je 10 000-krát menej ako priemer protónu - jadra atómu vodíka, - uviedol Gorodetskij.
Podľa vedca sa detekciou gravitačných vĺn začala nová éra - astronómia gravitačných vĺn. Objavil sa ďalší nástroj na skúmanie vesmíru.
„Teraz máme„ uši “, pomocou ktorých môžeme počúvať vesmír, - hovorí vedec. - Nerobím si srandu: frekvencie gravitačných vĺn zaznamenané programom LIGO sú skutočne zvukové - stovky hertzov, kilohertzov, dajú sa transformovať do podoby zvuku a počúvať ako štebot vtákov. Budeme zaznamenávať najzaujímavejšie udalosti. Vyskúšajme teóriu relativity na úrovni presnosti, ktorá nie je k dispozícii pre iné metódy. Poďme skontrolovať nové teórie a prípadne sa priblížime k vytvoreniu kvantovej teórie gravitácie. Alebo dokonca teória veľkého zjednotenia.
- Teraz máme iba dva detektory, - vysvetľuje Gorodetsky. "Avšak aj s nimi dokážeme určiť masy objektov." A podľa času oneskorenia - približná poloha na oblohe. U dvoch antén nie je lokalizácia veľmi dobrá - nejaký oblúk na oblohe. Ale keď bude tretia európska gravitačná anténa v Taliansku plne funkčná, pomocou metódy triangulácie budeme schopní celkom presne určiť polohu zdrojov.
Podľa vedca to umožní rýchlo zamerať sa na oblasť, z ktorej vychádzajú gravitačné vlny, optické a rádioteleskopy, študovať ich zdroje pomocou tradičných metód.
Astrofyzici sa sťažujú, že gravitačné observatórium VIRGO v Taliansku sa zatiaľ nepripojilo k zberu údajov. Potom by pomocou detektorov umiestnených v rohoch obrovského trojuholníka bolo možné presne „vystopovať“zdroje gravitačných vĺn. A program Advanced LIGO vám umožňuje iba zhruba naznačiť smer k nim.
Vladimír LAGOVSKÝ