znanost 15.9.2016 12:01

Gravitacijski valovi so novo okno v vesolje

Ljubljana, 15. septembra - Gravitacijski signali so omogočili popolnoma nov način preučevanja vesolja. So novo okno v vesolje ter predstavljajo začetek nove dobe v astronomiji oz. nove astronomije, je na predavanju v okviru simpozija astrofizikov, točno eno leto po prvem neposredno zaznanem signalu gravitacijskih valov, dejala škotska znanstvenica Sheila Rowan.

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Ljubljani, CD.
Srečanje Mednarodne astronomske zveze v Sloveniji z naslovom Nova obzorja v astrofiziki črnih lukenj.
Predavanje škotske znanstvenice Sheile Rowan, ki je predstavila zgodbo o teoretični napovedi gravitacijskih valov in neverjetnem razvoju tehnologije, ki je omogočil njihovo odkritje.
Foto: Nebojša Tejić/STA

Skoraj 100 let po napovedi obstoja gravitacijskih valov, 14. septembra lani, so jih detektorji observatorija LIGO prvič neposredno zaznali. "Gre za vznemirljivo odkritje, saj so nas gravitacijski valovi pravzaprav ves ta čas preplavljali, a jih nismo bili zmožni zaznati," je za STA povedala Rowanova.

Iz zaznanega signala so ugotovili, da je nastal ob trku in zlitju dveh črnih lukenj, 1,3 milijarde svetlobnih let daleč od nas, in s tem se je začela nova doba v astronomiji. Tako danes vemo, da črne luknje zvezdnih mas nastanejo pri kolapsu zvezd in da supermasivne črne luknje - take z več kot milijonkrat večjo maso od našega Sonca - prebivajo v središčih večine galaksij v vesolju.

"Iz dosedanjih zaznavanj smo dobili informacije o velikosti sistemov črnih lukenj, ki obstajajo v vesolju. To nam posledično daje informacije o zvezdah, ki so jih ustvarile. Počasi zapolnjujemo prazne prostore v družinskem drevesu črnih lukenj, učimo se, kako so se črne luknje skozi zgodovino vesolja razvijale," je dejala Rowanova.

S pomočjo zaznavanja gravitacijskih valov lahko po besedah škotske znanstvenice najdemo odgovore, ki jih ni moč najti nikjer drugje. Gravitacijski valovi bodo tako morda lahko v prihodnje ponudili odgovore na vprašanja o pospešenem širjenju okolja, ki ga povzroča temna energija, ali pa o temni snovi, za katero ne vemo, kaj je, vemo pa, da obstaja, saj jo zaznavamo prek njenega gravitacijskega učinka, je pojasnila Rowanova.

Predvidoma konec septembra ali oktobra bodo detektor ponovno zagnali. Kot je dejala Rowanova, pričakujejo, da bodo videli veliko novih signalov. "Z vznemirjenjem pričakujemo, kakšna odkritja nam bodo gravitacijski valovi še ponudili," je dejala.

Napoved gravitacijskih valov, ki si jih lahko predstavljamo kot majhno vzvalovanje prostor-časa, ki se širi s svetlobno hitrostjo, je sledila iz enačb splošne teorije relativnosti. Teorijo, v kateri je gravitacijska sila opisana kot ukrivljenost prostora in časa, je leta 1915 objavil Albert Einstein.

Posredno je bil obstoj gravitacijskih valov potrjen že pred nekaj desetletji, neposredna meritev pa je izredno težavna, saj so gravitacijski valovi kljub nepredstavljivo visokim oddanim energijam zelo, zelo šibki in majhni. Merjenje zahteva izredno natančnost, ki je primerljiva s tem, da bi razdaljo do Soncu najbližje zvezde izmerili na debelino lasu natančno.

Vsak najmanjši dejavnik lahko namreč zmoti zaznavanje, zato si znanstveniki neprestano prizadevajo za izboljšanje detektorjev, kar je po besedah Rowanove tudi eden izmed največjih izzivov na tem področju v prihodnje. "V prihodnje želimo izboljšati instrumente, da bi videli še dlje v vesolje, zaznali različne vire in več signalov," je dejala.

"Odgovoriti želimo na vprašanja, ali lahko naredimo detektorje še daljše od dosedanjih štirih kilometrov, ali jih lahko postavimo pod zemljo, da bi bila okolica še tišja. Izzivov je veliko. Na strani astronomije pa je pomembno, da smo pripravljeni na signale, ki jih bomo zaznali. Kar smo videli prvič, je bilo nepričakovano. Pripravljeni moramo biti na nove vire ter na to, kako jih bomo analizirali."

Profesorica Rowan je direktorica Instituta za gravitacijske raziskave na Univerzi v Glasgowu in je bila pred kratkim imenovana za glavno znanstveno svetovalko na Škotskem. V Ljubljani je predavala v okviru simpozija Mednarodne astronomske zveze.