Powagi całej sprawie dodaje fakt, iż badaniami zajmowało się kilka zespołów z różnych części świata, a ich członkowie doszli do takich samych wniosków. Jak wyjaśnia Stephen Taylor z Uniwersytetu Vanderbilt, przez kilkanaście lat fizycy poszukiwali szumu fal grawitacyjnych rozchodzących się po całym wszechświecie – włącznie z Drogą Mleczną.
Czytaj też: James Webb obserwuje początki wszechświata. Czy życie mogło istnieć miliardy lat przed nami?
Wieloletnie badania przyniosły pożądany skutek, a naukowcy są niemal przekonani, że znaleźli dowody na istnienie tzw. tła fal grawitacyjnych. Przewidywał to już Albert Einstein, co tylko pokazuje, jak wybitną postacią był. Mniej więcej sto lat później udało się wykryć fale grawitacyjne po raz pierwszy, natomiast ostatnie detekcje odnoszą się do czegoś, co można określić mianem tła takich fal.
Prowadzone w XXI wieku obserwacje wykazały przede wszystkim, że fale grawitacyjne występują na różnych częstotliwościach i oscylują przez dziesięciolecia. Dzięki dalszym postępom naukowcy powinni zyskać możliwość lepszego zrozumienia obiektów takich jak supermasywne czarne dziury oraz zjawisk pokroju fuzji galaktyk.
Pierwsza detekcja fal grawitacyjnych miała miejsce w 2015 roku, a autorzy tych badań otrzymali dwa lata później nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki
Historyczne wykrycie fal grawitacyjnych, do którego doszło w 2015 roku, zostało dwa lata później ukoronowane nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki. Autorzy tamtego odkrycia, Rainer Weiss, Barry C. Barish i Kip S. Thorne, wykazali, iż źródłem oscylacji było zderzenie dwóch czarnych dziur. W kolejnych latach udało się udokumentować niemal 100 takich zdarzeń, lecz źródłem wszystkich były fuzje obiektów takich jak czarne dziury bądź gwiazdy neutronowe.
Podstawowym problemem związanym z badaniami na temat fal grawitacyjnych były… ograniczone rozmiary Ziemi. W efekcie, nawet jeśli takie sygnały są stosunkowo powszechne, trudno było je odbierać. Na szczęście nasza planeta stanowi część większej galaktyki. Droga Mleczna zawiera natomiast pulsary, czyli gwiazdy neutronowe rotujące z gigantyczną prędkością. Bieguny magnetyczne tych obiektów wystrzeliwują natomiast strumienie fal radiowych, za sprawą których pulsary można porównać do latarni morskich.
Szum rozchodzący się we wszechświecie jest skuteczniej wykrywany z wykorzystaniem tzw. pulsarów
Ale po co badaczom kosmosu latarnia morska? Z tego względu, że pozwala ona na precyzyjne określenie sposobów, w jakie przestrzeń kosmiczna zmienia się, gdy przechodzą przez nią fale grawitacyjne. Mówiąc prościej, gdy fale grawitacyjne przemieszczają się między pulsarem a naszą planetą, czas rozchodzenia się fal radiowych emitowanych przez tego pierwszego zostaje zakłócony. W efekcie niektóre impulsy docierają do Ziemi ułamek sekundy wcześniej lub później niż sugerowałyby obliczenia. I właśnie takie niuanse odgrywają kluczową rolę w badaniach poświęconych falom grawitacyjnym.
Na przykład naukowcy z Australii wzięli pod uwagę 115 pulsarów obserwowanych na przestrzeni kilkunastu lat. Efekty ich działań doprowadziły do wykrycia fal grawitacyjnych powstałych najprawdopodobniej w wyniku fuzji supermasywnych czarnych dziur. Nic więc dziwnego, że związana z tymi wydarzeniami energia była nawet milion razy większa niż w przypadku wcześniej obserwowanych zderzeń.
Czytaj też: Zaobserwowali obiekt przewidziany przez Einsteina. To jedna z największych tajemnic wszechświata
Co ostatnie postępy mogą nam dać w praktyce? Chodzi przede wszystkim o coraz lepsze rozumienie praw rządzących wszechświatem. Wydaje się, że gdy dwie supermasywne czarne dziury zbliżą się na wystarczająco niewielką odległość, to może dojść do ich fuzji. Taki proces trwa kilka milionów lat, a w międzyczasie powstają fale grawitacyjne, do wykrywania których badacze używają pulsarów. Powstały szum okazuje się silniejszy, niż spodziewali się naukowcy, choć ci nie wykluczają, że jego źródeł może być więcej. Przełomowym aspektem ostatnich badań może okazać się połączenie danych zebranych przez kilka oddzielnych zespołów. Kto wie, do jakich wniosków dojdzie wtedy świat nauki?
