Предвиждането, откриването и бъдещото изследване на гравитационните вълни

Като наблюдаваме десетки гравитационни вълни – и откриваме напълно нови видове – можем да разрешим някои от най-сложните пъзели на Вселената.

Какво всъщност представляват гравитационните вълни

Преди повече от 100 години Алберт Айнщайн предсказа съществуването на гравитационни вълни в своята обща теория на относителността, през 1916 г. Това са пулсации в тъканта на пространство-времето, които са предизвикани от изключително стихийни, космически катаклизми, случили се в ранната Вселена. Става въпрос за свръх масивни ускоряващи се обекти (като неутронни звезди или черни дупки, обикалящи една около друга), които нарушават пространството-времето по такъв начин, че вълните, предизвикани от тях, се разпространяват във всички посоки със скоростта на светлината, носейки със себе си информация за своя произход, както и улики за природата на самата гравитация.

Най-силните гравитационни вълни се получават от катаклизмични събития като сблъскващи се черни дупки, свръхнови (масивни звезди, експлодиращи в края на живота си) и сблъскващи се неутронни звезди. Предполага се, че други вълни са причинени от въртенето на неутронни звезди, които не са перфектни сфери, и вероятно дори от остатъците от гравитационна радиация, създадена от Големия взрив.

Със своите познания за Вселената и технологията от началото на миналия век Айнщайн предполага, че подобни вълни ще бъдат „изчезващо малки“ и почти невъзможни за откриване. Астрономическите открития и технологичният напредък през миналия век обаче промениха тези перспективи.

Най-накрая учените от LIGO Scientific Collaboration за първи път наблюдаваха директно пулсациите на гравитационните вълни чрез специален инструмент (интерферометър) на Земята. По този начин те отново драматично потвърдиха общата теория на относителността на Айнщайн и откриха нов начин за разглеждане на Вселената.

Учените също така декодираха сигнала на гравитационната вълна и определиха неговия източник. Според техните изчисления, гравитационната вълна е продукт на сблъсък между две масивни черни дупки, отдалечени на 1,3 милиарда светлинни години оттук – забележително екстремно събитие, което не е наблюдавано досега.

Цялата статия, както и много други, можете да прочетете в новия Брой 156 на списанието.

Подаряваме ти първите 49 страници от брой 156 тук>>