Rezultatele reprezintă prima dovadă a fondului de unde gravitaționale, un zumzet de ondulații spațio-temporale care străbate Universul.
După 15 ani de observații minuțioase, o echipă internațională de cercetători a ascultat pentru prima dată undele gravitaționale care străbat perpetuu Universul.
Descoperirea „fondului de unde gravitaționale”, teoretizat de mult timp, ar putea duce la răspunsuri la unele dintre cele mai vechi întrebări ale cosmologiei, de la soarta găurilor negre supermasive care se ciocnesc, la frecvența fuziunilor de galaxii și poate chiar la nașterea Universului.
Undele gravitaționale nou detectate au fost observate de o echipă de la Observatorul nord-american de nanohertzi pentru unde gravitaționale (NANOGrav) și sunt de departe cele mai puternice măsurate vreodată.
Potrivit cercetătorilor, acestea au fost probabil create de perechi de găuri negre supermasive care se unesc în spirală în coliziuni extrem de energice în întregul Univers.
„Este ca un cor, cu toate aceste perechi de găuri negre supermasive care cântă la diferite frecvențe”, a declarat cercetătorul NANOGrav, Dr. Chiara Mingarelli, care a lucrat la noile descoperiri în timp ce era cercetător asociat la Centrul pentru Astrofizică Computațională (CCA) al Institutului Flatiron din New York.
„Aceasta este prima dovadă de până acum a fondului de unde gravitaționale. Am deschis o nouă fereastră de observare a Universului.”
Cum au fost detectate undele gravitaționale?
Atunci când două găuri negre supermasive fuzionează între ele, forțele colosale implicate creează fluctuații în țesătura spațiu-timpului, cunoscute sub numele de unde gravitaționale.
Rețelele de cronometrare a pulsarilor (PTA) utilizează impulsurile radio regulate care sunt emise de pulsari, stele neutronice învârtindu-se, în timp ce se rotesc, pentru a detecta aceste unde.
Pe măsură ce un pulsar se rotește, acesta emite unde radio care ajung pe Pământ la intervale precise și regulate.
Cu toate acestea, atunci când o undă gravitațională trece între un pulsar și Pământ, distorsiunile din spațiu-timp fac ca semnalul să ajungă fie mai devreme, fie mai târziu.
Analizând aceste diferențe, astronomii sunt capabili să determine natura undelor gravitaționale care cauzează schimbarea perioadei.
Echipa a folosit observațiile a 67 de pulsari aleși cu grijă, realizate de radiotelescoape, inclusiv de Green Bank Observatory din Virginia de Vest, Very Large Array din Socorro, New Mexico, și Arecibo Observatory din Puerto Rico, pentru a crea efectiv un detector de unde gravitaționale de mărimea galaxiei noastre.
Acest lucru face posibilă studierea undelorgravitaționale cu lungimi de undă mult mai mari decât cele observate de alte experimente, cum ar fi LIGO, care a detectat pentru prima dată undele gravitaționale în 2015.
Cu toate acestea, deoarece lungimile de undă sunt atât de mari, frecvențele sunt foarte mici. Acest lucru înseamnă că este nevoie de mulți ani pentru a detecta cu exactitate undele.
În prezent, echipa este capabilă doar să reconstituie fondul general al undelor gravitaționale, nu și pe cele create de evenimente individuale.
În prezent, echipa intenționează să colaboreze cu alți cercetători din Europa, India, China și Australia pentru a studia mai în detaliu fondul de unde gravitaționale.
„Acum că avem dovezi ale existenței undelor gravitaționale, următorul pas este să folosim observațiile noastre pentru a studia sursele care produc acest zumzet”, a declarat președintele grupului de lucru pentru detectarea NANOGrav, Sarah Vigeland de la Universitatea din Wisconsin-Milwaukee.