На 29 јуни, 5 посебни интернационали тимови (од Северна Америка, Европа, Индија, Кина и Австралија) објавија серија на истражувачки материјали собирани во текот на 15 години кои сугерираат дека универзумот е исполнет со гравитациски бранови креирани од судири на супермасивни црни дупки.
Поглед од телескопот во Кина кој ги следеше пулсарите за откривање на гравитационите бранови. Credit: NAOC of CAS
Долгогодишното истражување ги испитува пулсарите, мртви ѕвезди кои многу брзо се вртат со цел да се добијат информации за гравитациските бранови.
Како што и името наведува гравитациските бранови се бранови кои се движат во време-просторот со брзината на светлината. Тие предизвикуваат ширење и собирање на просторот. Ајнштајн го предвидел постоењето на гравитациските бранови во 1916 година, додека во 2015 за прв пат е забележан гравитациски бран на Земјата (LIGO).
Со многу внимателни мерења на промените на позициите на интерстеларните објекти научниците можат да забележат поминување на гравитациски бран. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) забележа дека нивниот тунел со големина од 4 км иако екстремно малку (помалку од еден илјадити дел од големината на протонот) сепак ја промени својата големина што укажува дека во тој момент поминал гравитациски бран. Со овој голем инженерски подвиг се регистрираше гравитациски бран од црни дупки околу 10 пати поголеми од нашето Сонце. Новите резултати објавени од долгогодишното истражување регистрираат гравитациски бран со помош на друга технологија бидејќи за да се детектира татнежот со ниска фреквенција на гравитациски бранови од црни дупки со големина милион пати поголеми од Сонцето ни треба детектор што е поголем од самата Земја. За да го направат тоа астрономите ги мерат промените во растојанијата помеѓу Земјата и пулсарите во нашата галаксија настанати како резултат на поминувањето на гравитациски бран. Ова е познато како временска пулсарска низа (pulsar timing array).
Пулсарите се остатоци од експлозии на супернови. Ѕвезди на умирање кои пропаѓаат во силно магнетизирани и брзо вртечки неутронски ѕвезди постојано испуштајќи електромагнетно зрачење. Во 15 годишното истражување научниците од различните тимови внимателно ги надгледувале пулсирањата на околу 100 пулсари. Наместо детектирање на индивидуални гравитациски бранови, истражувањето е насочено кон целата заднина на нискофреквентните гравитациски бранови кои ja исполнуваат вселената. Осцилациите на растојанијата помеѓу Земјата и пулсарите се исклучително мали и астрономите треба многу внимателно да ги моделираат сите потенцијални извори на шумови како што се гасовите низ кои патуваат радиобрановите, движењето на Земјата во вселената, како и поместувањето на телескопите поради движењето на континентите каде што се поставени.
Уметнички приказ на гравитациски бранови емитирани од супермасивни црни дупки. Credit: Danielle Futselaar, MPIfR
Иако сигналите од истражувањето сè уште не ги исполнуваат златните стандарди на научните друштва, сепак астрономите сметаат дека добиените резултати даваат убедливи докази за постоењето на заднински гравитациски бранови најверојатно добиени од парови на гигантски црни дупки.
Најголемиот дел од галаксиите во нивните центри имаат гигантски црни дупки (како и нашата Сагитариус A*). Овие црни дупки можат да имаат маси, милиони па и десетици милијарди пати, поголеми од масата на Сонцето. Кога две галаксии ќе се судрат една во друга тогаш и црните дупки се приближуваат и почнуваат да се вртат една околу друга и тоа вртење произведува гравитациски бранови кои се предмет од интерес на ова истражување.
Според Luke Kelley, доцент по астрономија на универзитетот во Калифорнија, резултатите од истражувањето се силен доказ дека вакви екстремно масивни и блиски бинарни системи навистина постојат и може да се спојат за неколку милиони години. Овој заклучок може да биде од големо значење за LISA (Laser Interferometer Space Antenna), трите сонди кои би биле доволно силни да регистрираат вакви сигнали во 2030 година, кога се планира да бидат испратени во вселената. Постои можност и изворот на овие заднински гравитациски бранови да биде од раниот период на настанокот на универзумот. Резултатите од ова декадно истражување се од голема важност за научниот свет и можат да го продлабочат нашето знаење за гравитациските бранови, црните дупки и за раниот универзум.
Превод: Сања Павлова
Извор: nature.com
