11 lutego 2016 roku międzynarodowy zespół naukowców poinformował świat o tej rejestracji. Konferencje naukowe odbyły się równolegle w USA i we Włoszech. Swoją zorganizowała też w Warszawie Polska Akademia Nauk, ponieważ w projekcie badawczym brali udział również naukowcy z Polski.
Zarejestrowany wyraźny sygnał trwał 0,12 sekundy, a samo zdarzenie miało miejsce ponad 1 mld lat temu. Dwie czarne dziury: jedna o masie 29 mas Słońca, a druga o masie 36 mas Słońca zlały się w czarną dziurę o masie 62 mas Słońca. Pozostałe 3 masy Słońca zostały wypromieniowane jako fale grawitacyjne, które wędrując przez Wszechświat w 2015 r. dotarły do Ziemi. W jednej chwili to zderzenie wyrzuciło więcej energii w postaci fal grawitacyjnych, niż wszystkie gwiazdy w obserwowalnym Wszechświecie jako światło emitowane w tym samym czasie.
- 100 lat po tym, jak Albert Einstein przewidział istnienie fal grawitacyjnych, wykryto je.
- Rejestracja sygnału potwierdziła, że czarne dziury naprawdę istnieją. W każdym razie jako idealnie okrągłe obiekty z czystej, pustej, zakrzywionej czasoprzestrzeni, które są przewidywane w ogólnej teorii względności. Oczywiście astronomowie mieli mnóstwo poszlak dotyczących istnienia czarnych dziur, pochodzących z obserwacji gwiazd i gorącego gazu okrążających owe obiekty, lecz nie z czarnych dziur samych w sobie.
- Dodatkowy bonus: odkrycie układu podwójnego czarnych dziur, co jeszcze nigdy nie było zaobserwowane.
A POTEM?
Odkrycie to może pomóc rozwiązać kilka kosmicznych kwestii, np.:
Odkrycie to może pomóc rozwiązać kilka kosmicznych kwestii, np.:
Czy fale grawitacyjne podróżują z prędkością światła?
Będzie można na to odpowiedzieć, gdy naukowcy porównają dane z LIGO z danymi z teleskopów innego typu. Wskaże to nam, czy hipotetyczne grawitony (grawitacyjna analogia fotonów) mają masę. W przypadku gdy grawitony, tak jak fotony, nie mają masy, fale grawitacyjne podróżują z prędkością światła. Ale może mają one niewielką masę? Wtedy fale grawitacyjne zarejestrowane przez LIGO dotarły nieco później, niż promieniowanie gamma wykryte przez bardziej tradycyjne teleskopy.
Jak szybko wszechświat się rozszerza?
Jak szybko wszechświat się rozszerza?
W rozszerzającym się Wszechświecie obiekty wyglądają na bardziej czerwone, niż są w rzeczywistości. Kosmolodzy szacują tempo ekspansji Wszechświata porównując to przesunięcie ku czerwieni z odległością galaktyk od nas. Taką odległość oblicza się na podstawie jasności pewnego typu supernowych, jednak stosowana metoda pozostawia wiele niejasności. Jeśli można będzie zarejestrować sygnały fal grawitacyjnych pochodzące z połączenia się ze sobą 2 gwiazd neutronowych, astronomowie będą mogli wywnioskować, w jakiej galaktyce coś takiego nastąpiło. Następnie porównując przesunięcie ku czerwieni owej galaktyki z odległością od Ziemi tych połączonych 2 gwiazd neutronowych (szacowaną intensywnością sygnału), będzie można dodatkową metodą obliczyć tempo ekspansji kosmicznej. I będzie to pewnie dokładniejsze obliczenie.
Czy czasoprzestrzeń tworzą struny?
Jeszcze bardziej zadziwiające odkrycie mogło by nastąpić w związku z teorią strun, o ile takie istnieją. Otóż wg wspomnianej teorii podstawowym budulcem materii nie są cząstki w postaci punktu, lecz drgające struny. Naukowcy zajmujący się tym tematem przewidują, że struny mogą czasami zapętlić się i pęknąć. Wtedy powstają fale grawitacyjne, które mogą być zarejestrowane przez detektory.
Czy czasoprzestrzeń tworzą struny?
Jeszcze bardziej zadziwiające odkrycie mogło by nastąpić w związku z teorią strun, o ile takie istnieją. Otóż wg wspomnianej teorii podstawowym budulcem materii nie są cząstki w postaci punktu, lecz drgające struny. Naukowcy zajmujący się tym tematem przewidują, że struny mogą czasami zapętlić się i pęknąć. Wtedy powstają fale grawitacyjne, które mogą być zarejestrowane przez detektory.
Opracowane na podstawie:
Poniżej symulacje komputerowe z kanału YouTube Caltech Ligo. Właściwie nie lubię linkować na blogu materiałów z nie moich kanałów YouTube, bo zawsze może taki zniknąć, zostawiając czarną dziurę na moim blogu ;-) Tym razem jednak zrobię wyjątek, bo symulacje ułatwiają laikom wyobrażenie sobie zagadnienia. A i nie-laik chyba chętnie na to popatrzy.
1. Zakrzywienie czasoprzestrzeni wokół zderzających się czarnych dziur obserwowanych przez LIGO 14 września 2015 roku. Widoczne pod koniec fale grawitacyjne to marszcząca się czasoprzestrzeń.
2. Kolizja 2 czarnych dziur.
Na filmiku widać całkiem naturalistyczny obraz falowania czasoprzestrzeni. Symulacja bazuje na rozwiązaniu równań z ogólnej teorii względności Einsteina, wykorzystując dane pochodzące z LIGO.
3. Dwie czarne dziury właśnie się połączyły. Na stronie LIGO Scientific Collaboration posłuchaj zarejestrowanego sygnału zamienionego na charakterystyczny dźwięk [KLIK].
