by NEW YORK (AP) – Vědci poprvé pozorovali slabé vlnění způsobené pohybem černých děr, které jemně roztahují a mačkají vše ve vesmíru.
Ve středu oznámili, že byli schopni “slyšet” to, čemu se říká nízkofrekvenční gravitační vlny – změny ve struktuře vesmíru, které jsou vytvářeny obrovskými objekty, které se pohybují a srážejí ve vesmíru.
“Je to skutečně poprvé, co máme důkazy o tomto rozsáhlém pohybu čehokoli ve vesmíru,” řekla Maura McLaughlin, spoluředitelka NANOGrav, výzkumné spolupráce, která výsledky zveřejnila v The Astrophysical Journal Letters.
Einstein předpověděl, že když se skutečně těžké předměty pohybují časoprostorem – tkaninou našeho vesmíru – vytvářejí vlnky, které se touto tkaninou šíří. Vědci někdy přirovnávají tyto vlnky k hudbě na pozadí vesmíru.
V roce 2015 vědci poprvé použili experiment nazvaný LIGO k detekci gravitačních vln a ukázali, že Einstein měl pravdu. Ale zatím byly tyto metody schopny zachytit pouze vysokofrekvenční vlny, vysvětlila Chiara Mingarelli, členka NANOGrav a astrofyzička z Yale University.
Tyto rychlé “cvrlikání” pocházejí ze specifických časů, kdy se srazí relativně malé černé díry a mrtvé hvězdy, řekl Mingarelli.
V nejnovějším výzkumu vědci hledali vlny na mnohem nižších frekvencích. Těmto pomalým vlnám může trvat roky nebo dokonce desetiletí, než se zvednou a spadnou, a pravděpodobně pocházejí od některých z největších objektů v našem vesmíru: supermasivních černých děr, jejichž hmotnost je miliardkrát větší než hmotnost našeho Slunce.
Galaxie v celém vesmíru se neustále srážejí a spojují. Jak se to stane, vědci věří, že se obrovské černé díry ve středu těchto galaxií také spojí a zamknou v tanci, než se nakonec zhroutí do sebe, vysvětlil Szabolcs Marka, astrofyzik z Kolumbijské univerzity, který se na výzkumu nepodílel.
Černé díry vyzařují gravitační vlny, když se točí kolem těchto párů, nazývaných dvojhvězdy.
“Supermasivní dvojhvězdy černých děr na pomalých, tichých drahách jsou tenory a basy vesmírné opery,” řekla Marka.
Žádný přístroj na Zemi nedokázal zachytit vlnění těchto obrů. Takže „museli jsme postavit detektor, který byl velký asi jako galaxie,“ řekl výzkumník institutu SETI NANOGrav Michael Lam.
Výsledky zveřejněné tento týden zahrnovaly 15 let dat z NANOGrav, která k vyhledávání vln používá dalekohledy v Severní Americe. Další týmy lovců gravitačních vln po celém světě také publikovaly studie, mimo jiné v Evropě, Indii, Číně a Austrálii.
Vědci namířili dalekohledy na mrtvé hvězdy zvané pulsary, které vysílají záblesky rádiových vln, když se točí vesmírem jako majáky.
Tyto výbuchy jsou tak pravidelné, že vědci přesně vědí, kdy mají rádiové vlny zasáhnout naši planetu – „jako dokonale pravidelné hodiny tikají daleko ve vesmíru,“ řekla Sarah Vigelandová, členka NANOGrav a astrofyzička z University of Wisconsin-Milwaukee. . . Ale jak gravitační vlny deformují strukturu časoprostoru, ve skutečnosti mění vzdálenost mezi Zemí a těmito pulsary a narušují tento pravidelný rytmus.
Analýzou drobných změn v rychlosti tikání na různých pulsarech – některé pulsy přicházely mírně dopředu a jiné pozdě – byli vědci schopni říct, že gravitační vlny procházejí.
Tým NANOGrav monitoroval 68 pulsarů na obloze pomocí Green Bank Telescope v Západní Virginii, Arecibo Telescope v Portoriku a Very Large Array v Novém Mexiku. Jiné týmy našly podobné důkazy z desítek dalších pulsarů, monitorovaných teleskopy po celém světě.
Tato metoda zatím nedokázala určit, odkud přesně tyto nízkofrekvenční vlny pocházejí, řekl Marc Kamionkowski, astrofyzik z Johns Hopkins University, který se na výzkumu nepodílel.
Místo toho odhaluje neustálý bzukot kolem nás – jako když stojíte uprostřed večírku, „uslyšíte všechny ty lidi mluvit, ale neuslyšíte nic konkrétního,“ řekl Kamionkowski. .
Hluk na pozadí, který našli, je “hlasitější”, než někteří vědci očekávali, řekl Mingarelli. To by mohlo znamenat, že ve vesmíru existuje více nebo více sloučení černých děr, než jsme si mysleli – nebo poukazují na jiné zdroje gravitačních vln, které by mohly zpochybnit naše chápání vesmíru.
Vědci doufají, že další studium tohoto typu gravitačních vln nám může pomoci dozvědět se více o největších objektech v našem vesmíru. Mohlo by to otevřít nové dveře do “kosmické archeologie”, která může sledovat historii černých děr a splývajících galaxií všude kolem nás, řekla Marka.
“Začínáme otevírat toto nové okno do vesmíru,” řekl Vigeland.
___
Zdravotní a vědecké oddělení Associated Press je podporováno mediální skupinou Howard Hughes Medical Institute Science and Education Media Group. Za veškerý obsah odpovídá výhradně AP.
