Sudar crnih rupa: Otkrivena “kosmička bas nota” gravitacionih talasa

Astronomi su otkrili tutnjajuću “kosmičku bas notu” gravitacionih talasa za koje se smatra da su nastali usporenim spajanjem supermasivnih crnih rupa širom svemira.

Zapažanja su prva detekcija niskofrekventnih talasa u tkivu prostor-vrijeme i obećavaju otvaranje novog pogled na čudovišne crne rupe koje se nalaze u centrima galaksija.

Ovi objekti su milioni do milijarde puta veći od mase Sunca i odigrali su ogromnu ulogu u oblikovanju galaksija, ali su i dalje neuhvatljivi jer nijedna svjetlost ne može pobjeći iz njihovog stiska, piše The Guardian, a prenosi Federalna.ba.

Početak novog putovanja u svemir

“Ovo je velika vijest”, rekao je dr. Stephen Taylor, predsjednik konzorcijuma Sjevernoameričke nanoherc opservatorije za gravitacijske valove (Nanograv), koji je predvodio otkriće, i astrofizičar sa Univerziteta Vanderbilt u Nashvilleu.

Dr Michael Keith, predavač u Jodrell Bank Centru za astrofiziku i član evropskog tima koji je pružio nezavisne dokaze za signal, rekao je: „Rezultati predstavljeni danas označavaju početak novog putovanja u svemir kako bi otkrili neke od njegovih neriješenih misterije.

“Nevjerovatno je koliko smo uzbuđeni što nakon decenija rada stotina astronoma i fizičara širom svijeta, konačno vidimo potpis gravitacijskih valova iz dalekog svemira.”

Albert Einstein je još prije jednog vijeka prvi predvidio postojanje gravitacionih talasa, a proboj 2016. američke opservatorije laserskih interferometara gravitacionih talasa (Ligo) pružio je dokaz da se sam prostor može rastezati i sužavati.

Do sada su, međutim, naučnici bili u mogućnosti da snime samo kratko “cvrkutanje” gravitacionih talasa povezanih sa spajanjem crnih rupa ili neutronskih zvijezda samo malo većih od Sunca.

Kosmička tutnjava

Najnovija zapažanja se bave daleko dubljim frekventnim opsegom, sa jednim kompletnim talasom, koji putuje brzinom svjetlosti, a potrebno mu je otprilike 30 godina da prođe pored Zemlje. Naučnici misle da je ovu kosmičku tutnjavu vjerovatno proizvela cijela populacija supermasivnih binarnih crnih rupa u otprilike posljednjih osam milijardi godina.

„Mislimo da svaki par doprinosi malom talasu, koji se dodaje malom talasu drugog, a sve zajedno je ono što možemo da vidimo upravo sada – neka vrsta žamora cjelokupne njihove „populacije““, rekao je profesor Alberto Vecchio sa Univerziteta Birmingham i član European Pulsar Timing Array (EPTA).

Detekcija je napravljena pomnim praćenjem više od 100 pulsara – egzotičnih zvijezda koje se okreću stotine puta svake sekunde, stvarajući snopove radio-talasa poput svjetionika. Ovi impulsi su toliko stabilni da se mogu uočiti i male promjene u vremenu uzrokovane rastezanjem i stiskanjem prostora. U 2020. godini, sa 12 godina podataka, naučnici Nanograva počeli su da uočavaju naznake ovog gravitacionog brujanja, i došli su do zasebnih timova u Evropi, Indiji, Kini i Australiji, koji su se složili da koriste sopstvene podatke kako bi obezbijedili nezavisnu potvrdu.

Univerzum kroz potpuno novo sočivo

Taylor je rekao da je vjerovatnoća da će najnoviji rezultati biti svedeni na slučajnost blizu jedan prema 10.000, što ga čini uvjerljivim dokazom, iako to ne odgovara zlatnom standardu jedan prema milion u fizici kada su u pitanju tvrdnje o dokazima o novom fenomenu. Postoji i element nesigurnosti u vezi sa izvorom gravitacionih talasa.

„Smrtne“ spirale supermasivnih crnih rupa smatraju se “najvjerovatnijim objašnjenjem”, rekao je Taylor, ali alternativne mogućnosti ostaju na stolu, uključujući gravitacijski otisak koji je ostao u svemiru ubrzo nakon velikog praska.

Profesorica Dame Jocelyn Bell Burnell, koja je otkrila pulsare još kao diplomirani student, opisala je najnovije otkriće kao “važno i značajno tehničko dostignuće”. „Efekat je veoma mali – jedan dio u hiljadu miliona miliona – tako da je to precizan rad“, rekla je ona. “Bili su veoma oprezni i pažljivi i nisu otkrivali sve prerano.”

Profesor Andrew Pontzen, kosmolog sa Univerzitetskog koledža u Londonu kaže: „Ne dešava se često da sagledamo univerzum kroz potpuno novo sočivo, ali nakon 15 godina strpljivog rada, Nanograv nam, čini se, pruža upravo to. Izuzetno je uzbudljivo vidjeti početne dokaze za ove valove, koji će nas na kraju naučiti ogromnoj količini o supermasivnim crnim rupama, stotinama miliona puta većim od mase Sunca.”

Nalazi su navedeni u nizu radova objavljenih u četvrtak u Astrophysical Journal Letters.