Rozpínanie vesmíru naďalej mätie vedcov, podľa najnovšej štúdie nám môžu pomôcť tento fenomén objasniť gravitačné vlny detegované v observatóriu LIGO s vylepšenými detektormi. Výskumníci z Chicagskej univerzity v najnovšej štúdii zverejnili možnosť ich zakrivenia pomocou gravitácie, podobne ako zakrivuje aj svetlo, informuje SciTechDaily.

Vesmír skrýva tajomstvá, gravitačné vlny ich môžno dokážu rozlúsknuť

Vedci predstavili množstvo teórií vysvetľujúcich rozpínanie vesmíru a jeho záhadné zrýchľovanie, avšak mnohé z nich počítajú so zmenením spôsobu fungovania gravitácie na veľké vzdialenosti. Práve tento problém nám vie pomôcť objasniť gravitačné vlny, ktoré sme po prvý raz pozorovali len v roku 2015 pomocou laserových detektorov LIGO a Virgo. Ich existenciu predpovedal už v roku 1905 francúzsky matematik Henri Poincaré a v roku 1916 Albert Einstein.

Grafické znázornenie gravitačných vĺn. Zdroj: Ligo

Gravitačné vlny sú tvorené počas kolízií dvoch veľmi ťažkých telies, napríklad neutrónových hviezd, ako zaznamenali detektory LIGO a Virgo a šíria sa podobne ako vlny na vode, ibaže narušujú zakrivenie časopriestoru.

Jose María Ezquiaga a Miguel Zumalacárregui v štúdii publikovanej vo Physical Review D predpokladajú, že ak gravitačné vlny na svojej ceste kozmom narazia na supermasívnu čiernu dieru alebo zhluk galaxií, zanechá to stopu na signatúre vlny. Ak existuje dôkaz o rozdiele gravitácie v porovnaní s Einsteinovou teóriou, bude v tejto ich signatúre „zapísaný“.

Chýbajúca častica

Jedna z mnohých teórií riešiacich problematiku chýbajúceho dielu vesmíru predpokladá existenciu špecifickej častice, ktorá okolo veľkých objektov generuje istý druh média. Ak naň narazí gravitačná vlna, vytvorí vlastné vlny, ktoré sa zmiešajú. Gravitačná vlna potom ďalej ponesie pozorovateľnú ozvenu daného objektu. Zakrivenie vĺn pomocou gravitácie, avšak svetelných, má využiť aj teleskop Jamesa Webba pre detekciu najstarších hviezd a čiernych dier, či kvazarov.

Ilustračná animácia zobrazujúca zakrivenie vĺn a tvorbu novej špecifickej signatúry. Zdroj: Ezquiaga a Zumalacárregui

Štúdia predkladá aj spôsob, akým je možné tieto zmeny pozorovať a vedci momentálne horlivo čakajú na ďalšiu sériu pozorovaní gravitačných vĺn v observatóriu LIGO v roku 2022, tentokrát však s vylepšenými a ešte presnejšími detektormi. Počas posledného pozorovania zachytili vlny každých šesť dní. Ezquiaga ale tvrdí, že sa vo vesmíre odohrávajú každých päť minút a pomocou presnejších detektorov ich dokážu pozorovať ročne aj stovky.

V budúcnosti majú silno zakrivené gravitačné vlny a čierne diery spájajúce sa blízko husto vyplnených prostredí, akými sú napríklad galaktické jadrá, napomôcť modernému skúmaniu a testovaniu gravitácie. Práve vďaka nim možno zistíme v čom sa naše teórie mýlia a čo im chýba.