Naukowcy oficjalnie zaobserwowali pewne tło rozchodzenia się fal grawitacyjnych — szmery w tle rejestracji zmarszczek czasoprzestrzeni.

Jak wiadomo, gwałtowny ruch i przyspieszanie obiektów zwartych, takich jak czarne dziury, powoduje emisję fal grawitacyjnych. 28 czerwca naukowcy ogłosili odkrycie pierwszego dowodu na istnienie tła fal grawitacyjnych. Uważa się, że fale te, będące szelestem w tle rejestrowanych fal grawitacyjnych, były tworzone przez milenia przez łączące się supermasywne czarne dziury o masie nawet miliardów razy większej od naszego Słońca.

Sytuacja jest analogiczna do rozmowy w grupie wielu osób, kiedy rozróżniamy głos tylko osoby przed nami, albo oglądanie mrowiska, w którym nie jesteśmy w stanie rozróżnić żadnej pojedynczej mrówki, poza jedną, wyróżniającą się, chociażby listkiem niesionym na plecach.

Odkrycie to było możliwe dzięki piętnastu latom pracy i zbierania danych w obserwatorium NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves) w Stanach Zjednoczonych. Rejestrowane tam fale grawitacyjne pochodzą od tzw. milisekundowych pulsarów (pulsarów, czyli rotujących gwiazd neutronowych z elektromagnetycznymi dżetami, których okres obrotu wynosi parę milisekund) i mają bardzo niewielką częstotliwość, bo na poziomie jedynie 0.000000001Hz, co pozwala na obserwację mniej energetycznych zjawisk.

Uważa się, że w tych badaniach NANOGrav wychwycił zbiorowy szum fal grawitacyjnych z wielu par łączących się supermasywnych czarnych dziur w całym wszechświecie. „Ludzie porównują ten sygnał do szmeru w tle, w przeciwieństwie do krzyków odbieranych przez LIGO” – wyjaśnia Chatziioannou, który jest także członkiem zespołu LIGO i stypendystą Williama H. Hurta. Ponadto, jak dodaje doktor Patrick Meyers, członek zespołu NANOGrav i współpracownik naukowy w Caltech, który pomógł potwierdzić wyniki statystycznie, „To tak, jakbyś był na przyjęciu koktajlowym i nie mógł wyłowić żadnego pojedynczego głosu. Słyszymy tylko szum tła.”

Tego rodzaju odkrycia w przyszłości pozwolą naukowcom nie tylko głębiej poznać naturę fal grawitacyjnych i ich źródeł, ale także dokładniej zbadać procesy takie jak łączenie się czarnych dziur i oddziaływania obiektów zwartych z otoczeniem. Podobnych obserwacji z czasem będzie coraz więcej, dzięki rozwojowi projektów takich jak LIGO, planowana LISA, czy właśnie NANOGrav.

Autor

Avatar photo
Franciszek Badziak

Entuzjasta fizyki, matematyki i astronomii, licealista. Jeśli go spytacie, co ceni w życiu najbardziej, odpowie, że nie ma czasu, bo gdzieś się spieszy. Poza naukami ścisłymi interesuje się muzyką jazzową, gra na perkusji i łazi po Tatrach.