Ανιχνεύθηκαν για δεύτερη φορά βαρυτικά κύματα

 

Του Κώστα Δεληγιάννη
«Ρυτιδώσεις» στο χωροχρονικό συνεχές που προκλήθηκαν από ένα βίαιο κοσμικό φαινόμενο, ανιχνεύθηκαν για δεύτερη φορά από το πείραμα Advanced LIGO.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση, τα βαρυτικά κύματα προήλθαν από τη συγχώνευση δύο μελανών οπών, σε απόσταση περίπου 1 δισεκατομμυρίου ετών φωτός από τη Γη.
Πρόκειται για τον δεύτερο εντοπισμό των διαταραχών που περιέγραψε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν στο πλαίσιο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, πριν από έναν αιώνα.
Η πρώτη άμεση ανίχνευση ανακοινώθηκε τον περασμένο Φεβρουάριο, πάλι από τις πειραματικές διατάξεις του Advanced LIGO, οι οποίες βρίσκονται στη Λουιζιάνα και στην Ουάσιγκτον, επιβεβαιώνοντας την πρόβλεψη του Αϊνστάιν.

Όπως περιγράφουν οι επιστήμονες του Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) σε άρθρο τους στο περιοδικό Physical Review Letters, τα νέα σήματα καταγράφηκαν στις 26 Δεκεμβρίου της περασμένης χρονιάς.
Η πηγή τους ήταν δύο μαύρες τρύπες, με μάζες 14 και 7,5 φορές μεγαλύτερες από τη μάζα του Ήλιου, οι οποίες περιστρέφονται γρήγορα η μία γύρω από την άλλη σε ολοένα μικρότερη απόσταση, μέχρι τελικά να συγχωνευθούν.
«Επιβεβαιώσαμε πως υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μελανών οπών “εκεί έξω”, οι οποίες περιμένουν να ανιχνευθούν στο μέλλον», ανέφερε στον Guardian o Τζον Βέιτς από το πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ και μέλος της ομάδας του πειράματος.
Για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, κάθε ανιχνευτής του Advanced LIGO είναι κατασκευασμένος από δύο τούνελ μήκους 4 χιλιομέτρων, τα οποία σχηματίζουν ορθή γωνία.
Στην κοινή βάση των τούνελ, μία συσκευή διαιρεί μία δέσμη λέιζερ, εκπέμποντας από μία σε κάθε τούνελ. Κάθε ακτίνα διατρέχει τη σήραγγα, ανακλάται από ένα κάτοπτρο στο άκρο της και επιστρέφει στη βάση.
Στην περίπτωση που οι ακτίνες διανύσουν ίδιες αποστάσεις, τότε θα επιστρέψουν ταυτόχρονα στο σημείο από το οποίο ξεκίνησαν.
Στην περίπτωση ωστόσο που στο μεταξύ έχει περάσει από τη διάταξη κάποια διερχόμενη βαρυτική διαταραχή, τότε αυτή θα αλλοιώσει το μήκος των τούνελ, με συνέπεια η μία δέσμη να εμφανίσει μία μικρή χρονική καθυστέρηση στην επιστροφή της, συγκριτικά με την άλλη ακτίνα.
Έτσι, παρόλο που οι μεταβολές του μήκους είναι απειροελάχιστες, περίπου το 1/100 της διαμέτρου του πυρήνα ενός ατόμου, οι επιστήμονες από τη χρονική καθυστέρηση να ανιχνεύσουν τα διερχόμενα βαρυτικά κύματα.
Μάλιστα, οι διατάξεις έχουν σταματήσει να λειτουργούν από τον Ιανουάριο, αφού βρίσκονται σε φάση αναβάθμισης.
Επομένως, όταν ξεκινήσει ξανά το πείραμα, το επόμενο φθινόπωρο, θα μπορεί να ανιχνεύσει σχεδόν διπλάσιο αριθμό πηγών βαρυτικών κυμάτων στο σύμπαν. Εξάλλου, σύμφωνα με τους επιστήμονες του Advanced LIGO, ανά περίπου 15 λεπτά γίνεται και μία νέα συγχώνευση μελανών οπών στο σύμπαν.                                                                                                                                        http://www.naftemporiki.gr