Albert Einstein svojou teóriou všeobecnej relativity predpovedal, že gravitačné vlny môžu zanechať trvalé stopy v štruktúre časopriestoru. Tento fenomén, známy ako gravitačná pamäť, je stále nepreukázaný, no nová štúdia naznačuje, že jeho dôkazy by mohli byť ukryté v kozmickom mikrovlnnom pozadí, teda v žiarení, ktoré tu zostalo po Veľkom tresku. Vedci tvrdia, že táto reliktné žiarenie môže niesť informácie o dávnych zrážkach čiernych dier a odhaliť ich vplyv na evolúciu vesmíru.  Na tému upozornil portál LiveScience.

Odtlačky v žiare Veľkého tresku

Keď sa masívne objekty, ako sú čierne diery, pohybujú a zrážajú, vytvárajú gravitačné vlny, ktoré sa šíria priestorom. Na rozdiel od iných typov vĺn však môžu tieto zmeny v časopriestore zanechať trvalý odtlačok, ovplyvňujúc pohyb častíc a dokonca aj svetla. Tím vedcov navrhol nový spôsob, ako túto pamäť odhaliť – skúmaním jemných variácií teploty kozmického mikrovlnného pozadia.

Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Podľa výpočtov vedcov môžu masívne zrážky čiernych dier zanechať merateľné zmeny v reliktnom žiarení. Tento efekt však nie je ľahké odhaliť, pretože teplotné rozdiely spôsobené gravitačnou pamäťou sú extrémne malé – v rádoch bilióntin stupňa Celzia. Znamená to, že aj keď súčasné teleskopy ako Planck mapovali kozmické mikrovlnné pozadie s vysokým rozlíšením, súčasná technológia zatiaľ nemusí byť dostatočne citlivá na zachytenie tohto javu.

„Meranie gravitačnej pamäti v signáloch gravitačných vĺn nám môže povedať viac o vlastnostiach čiernych dier, ktoré tieto vlny vytvorili – ako boli ťažké a ako ďaleko od nás sa nachádzali, “ uviedol Kai Hendriks, z Niels Bohr Institute.

Inak povedané, autori tvrdia, že ak sa im podarí nájsť tieto odtlačky, získame cenné informácie o tom, ako často sa v ranom vesmíre spájali supermasívne čierne diery a ako tento proces ovplyvnil vývoj galaxií. Meraním gravitačnej pamäti by sa dalo zistiť nielen to, ako veľké boli čierne diery, ktoré tieto vlny vytvorili, ale aj v akej vzdialenosti sa tieto kolízie odohrali.

Gravitačná pamäť môže existovať

Aj keď prvé výsledky naznačujú, že gravitačná pamäť môže existovať, vedci uznávajú, že ich výpočty sú zatiaľ založené na zjednodušených modeloch. Napríklad predpokladali, že všetky čierne diery majú rovnakú hmotnosť, hoci v skutočnosti sa ich veľkosti líšia v širokom rozsahu – od niekoľkých miliónov až po desiatky miliárd hmotností Slnka. V budúcnosti bude potrebné zdokonaliť modely tak, aby presnejšie zohľadnili komplexnosť vesmíru.

Midjourney/Úprava redakcie

Zároveň dúfajú, že pokrok v technológiách umožní zachytiť aj tieto jemné signály. Ak sa podarí potvrdiť existenciu gravitačnej pamäti, bude to ďalší triumf Einsteinovej teórie všeobecnej relativity a zároveň nové okno do minulosti vesmíru, odhaľujúce jeho najenergetickejšie udalosti.

Čítajte viac z kategórie: Novinky