Dostrzeżono efekt fal grawitacyjnych

Istnienie fal grawitacyjnych - przemieszczających się z prędkością światła zakrzywień czasoprzestrzeni - przewidział Albert Einstein w swojej ogólnej teorii względności. Teraz udało się po raz pierwszy dostrzec ich efekt we wszechświecie!

Odkrycia dokonano przy użyciu... 75-letniego teleskopu Otto Struve znajdującego się w obserwatorium McDonald w Teksasie.

Fale grawitacyjne dostrzeżono w binarnym systemie o pięknej nazwie - SDSS J065133.338+284423.37, który znajduje się około 3 tysiące lat świetlnych od Ziemi. W nim wokół siebie bardzo szybko (pełen obrót zajmuje im 12.75 minut) krążą dwa białe karły.

Według Einsteina każdy obiekt pozostawia swój ślad w czasoprzestrzeni w postaci fal - które przypominać mogą nieco zmarszczki. Gdy światło, które leci w linii prostej napotyka na jedną z nich może zboczyć z kursu - co da się zauważyć na Ziemi w postaci soczewkowania grawitacyjnego.

Einstein przewidział także, że szybko obracające się obiekty (takie jak dwa białe karły w systemie J0651) tworzyć mogą bardzo gwałtowne fale w czasoprzestrzeni, które będą podbierały energię kinetyczną od tych obiektów.

I to właśnie udało się astronom dostrzec - grawitacyjne fale pochłaniają część energii kinetycznej obracających się gwiazd i spowalniają ich ruch. Jest to bardzo delikatny wpływ - w 2011 roku gdy pierwszy raz zauważono gwiazdy - przysłaniały się one wzajemnie (z punktu widzenia Ziemi) co 6 minut. W chwili obecnej dokonują tego 6 sekund szybciej - co przekłada się na skrócenie okresu orbitalnego o 0.25 milisekund rocznie (liczba ta pochodzi stąd, że naukowcy wzięli pod uwagę fakt, że w systemie J0651 występuje efekt zmiany faz - który powoduje zwiększenie tego przesunięcia o czas^2).

W kwietniu 2013 roku to "zaćmienie" będzie następowało o 20 sekund szybciej niż w roku 2011, aż w końcu kiedyś gwiazdy te się ze sobą połączą.

I mimo, że nie jest to bezpośrednia obserwacja fal grawitacyjnych to jest obecnie najmocniejszym dowodem na potwierdzenie ich istnienia.

W zeszłym roku NASA i ESA zapowiedziały wspólną misję LISA (Laser Interferometer Space Antenna), która ma polegać na umieszczeniu w przestrzeni kosmicznej trzech detektorów, które miałyby znajdować się 5 milionów kilometrów od siebie. Wtedy też miałyby one możliwość bezpośredniego wykrycia każdej mijającej je fali grawitacyjnej. Niestety misja została anulowana ze względu na cięcia budżetu w NASA. ESA nadal planuje podobny projekt o nazwie eLISA/NGO. Ma on ruszyć już w 2014 roku.

Źródło: