Cercetătorii din cadrul LIGO au putut auzi, pentru prima dată, sunetele provocate de activitatea undelor gravitaţionale – VIDEO

De la începutul existenţei noastre ca specie şi până recent, ceea ce cunoşteam despre Univers provenea doar din observaţiile pe care le făceam cu ochiul liber, în general asupra luminii. În timp, am putut descrie lumina vizibilă, undele infraroşii şi cele ultraviolete, undele radio şi microundele. Există, însă, şi unde pe care nu le putem vedea.

În urmă cu un secol, Albert Einstein a emis celebra sa Teorie a Relativităţii Generale. El a prezis atunci că acceleraţia obiectelor de foarte mari dimensiuni produce modificări în spaţiu şi timp. Rezultatul acestui proces este producerea de unde gravitaţionale. Nimeni nu a detectat astfel de unde. Nu până de curând.

• Ce este ura și de ce apare?
• De ce ne gândim obsesiv la aceleași lucruri noaptea

Acum mai bine de 1 miliard de ani, într-o galaxie îndepărtată, două găuri negre realizau mişcări circulare, una în jurul celeilalte. La un moment dat, cele două obiecte cosmice s-au apropiat atât de mult, încât s-au contopit într-o structură unică. Coliziunea celor două găuri negre a provocat o explozie, din care a rezultat o energie mai mare de 1 miliard de milioane decât cea a Soarelui, în doar o fracţiune de secundă.

Acea energie este încă eliberată, sub forma undelor gravitaţionale, care călătoresc în Univers cu o viteză similară cu cea a luminii. Pe parcursul deplasării undei, acestea comprimă spaţiul într-o direcţie şi îl dilată în cealaltă direcţie. În tot acest timp, sunetul urmează direcţii similare, însă către zonele laterale ale undelor. Aceste comprimări şi dilatări sunt slăbite atât de mult pe parcursul deplasării undei, încât ele par să dispară la un moment dat. Acest fenomen i-a determinat pe cercetători să creadă că undele gravitaţionale nu vor putea fi niciodată detectate de pe suprafaţa Terrei. Cu toate acestea, în statele americane Louisiana şi Washington, două detectoare extrem de performante erau amplasate pentru a detecta prezenţa undelor.

Cele două fac parte din LIGO („Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory”), iar fiecare dintre acestea are câte o antenă în forma literei „L”, ale cărei braţe ating lungimi de până la 4 kilometri. La sfârşitul fiecărui braţ se află oglinzi realizate dintr-o sticlă cu compoziţie extrem de pură. Acestea sunt perfect izolate de mediul înconjurător, îndeosebi de sunetul, vibraţiile şi temperatura exterioară.

În interiorul braţelor celor două dispozitive LIGO circulă unde laser, care măsoară distanţa de separare dintre cele două oglinzi. În momentul în care unda laser pătrunde într-una dintre oglinzi, ea se desparte şi îşi continuă traiectoria în direcţiile celor două braţe. În cazul în care braţele ar avea exact aceeaşi lungime, la întoarcere, cele două unde laser s-ar elimina una pe cealaltă şi, prin urmare, detectoarele nu ar obţine lumină, sub nicio formă. Dar, dat fiind faptul că braţele nu au aceeaşi dimensiune, a putut rezulta o diferenţă de propagare a undelor laser având dimensiunea unei fracţiuni de proton. Această diferenţă a declanşat apariţia unei tulburări pe care oamenii de ştiinţă nu au putut să o explice. Mai târziu, cercetătorii aveau să afle că noile structuri identificate erau undele gravitaţionale, ale căror existenţă a fost prezisă de Einstein în 1916.

Pe 14 septembrie 2015, specialiştii din cadrul LIGO au observat o undă de lumină, pe care au transformat-o apoi în undă de sunet. Aceasta reprezenta, de fapt, ecoul celor provocat de explozia celor două găuri negre, în urmă cu circa 1 miliard de ani.

Studiind sunetele provocate de undele gravitaţionale, fizicienii americani au revoluţionat, practic, domeniul astronomiei. Astfel, acum nu numai că putem face observaţii vizuale asupra Universului, ci şi putem studia sunetele provocate în timpul activităţilor obiectelor cosmice. În toamna anului trecut, LIGO nu făcea decât să deschidă calea unei descoperiri de proporţii nemaintâlnite.

În luna ianuarie a acestui an, satelitul LISA Pathfinder ajungea la destinaţie, la câteva miliarde de kilometri distanţă faţă de Terra. Acel punct a fost ales în mod special, pentru că acolo câmpul gravitaţional al Terrei şi cel al Soarelui se anulează reciproc. Odată ajuns la locul stabilit, satelitul a trebuit să menţină în stare perfectă de plutire două cuve din platină.

Urmează ca, în viitor, alţi doi sateliţi să fie amplasaţi la câteva milioane de kilometri distanţă, pentru a propaga unul înspre celălalt unde laser. Scopul acestui sistem este de a detecta noi unde gravitaţionale şi a înţelege, astfel, modul în care a evoluat Universul de-a lungul timpului.

Sursa: nytimes.com

Vă mai recomandăm şi: Am moştenit mult mai multe de la Omul de Neanderthal decât se credea până acum. Surprizele apărute după analizarea a 28.000 de persoane

                                        Metalul care se comportă asemenea apei. Se speră că va revoluţiona industria producătoare de componente electronice

                                     HBO a făcut publice imagini EXCLUSIVE din următorul sezon Game of Thrones. VIDEO şi GALERIE FOTO