Βαρυτικά κύματα: Ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν

Έναν αιώνα μετά την πρώτη δημοσίευση του Αλμπερτ Αϊνστάιν για τα βαρυτικά κύματα, επιστήμονες του Παρατηρητηρίου Βαρυτικών Κυμάτων Μέσω Συμβολόμετρου Λέιζερ (LiGO) στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι μπόρεσαν να τα ανιχνεύσουν για πρώτη φορά, ανοίγοντας με αυτόν τον τρόπο ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν.

«Ναι, καταφέραμε να καταγράψουμε τα βαρυτικά κύματα», ανέφερε χαρακτηριστικά ο καθηγητής Ντέιβιντ Ρέιτζε που ηγείται της ερευνητικής ομάδας.

«Ανοίγουμε ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν», τόνισε ο καθηγητής. «Αυτά τα κύματα αποκαλύπτουν τις κινήσεις για τη δημιουργία μιας μαύρης τρύπας», συμπληρώνει. «Είναι η πρώτη φορά που ακούμε το Σύμπαν να μας “μιλά”, καθώς αυτά τα κύματα δημιουργούν εκτός από κίνηση, την οποία το ανθρώπινο μάτι αδυνατεί να αντιληφθεί, και ήχο».

Η πηγή των βαρυτικών κυμάτων είναι μία σύγκρουση και συγχώνευση δύο τεράστιων μαύρων τρυπών, με μάζες περίπου 30 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου, σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το συμβάν αυτό απελευθερώνει τεράστια μάζα-ενέργεια με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία έγιναν αντιληπτά από τους ανιχνευτές του LiGO. Κι όπως τόνισε ο Ρέιτζε, μέσω των βαρυτικών κυμάτων παρατηρήθηκε για πρώτη φορά μια συγχώνευση δύο μαύρων οπών, μια απόδειξη ότι οι μαύρες τρύπες όντως υπάρχουν.

Τι είναι τα βερυτικά κύματα

Τα βαρυτικά κύματα, που είχαν προβλεφθεί από τη Γενική Θεωρία Σχετικότητας του Αϊνστάιν πριν από έναν αιώνα, αλλά ποτέ δεν είχαν παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα, είναι ρυτιδώσεις στην ίδια την υφή του χωροχρόνου – κυματισμοί που πηγάζουν από βίαια κοσμικά φαινόμενα και διαδίδονται στο Σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός.

Τα κύματα αυτά παράγονται από την επιτάχυνση σωμάτων μεγάλης μάζας, όπως για παράδειγμα άστρα νετρονίων και μαύρες τρύπες που κινούνται σπειροειδώς η μία προς την άλλη και τελικά συγχωνεύονται.

Η ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων -εφόσον επιβεβαιωθεί- μεταξύ άλλων ανοίγει ένα τελείως νέο πεδίο στην αστρονομία: την «αστρονομία βαρυτικών κυμάτων» ή «βαρυτική αστρονομία», που θα προστεθεί στην οπτική αστρονομία, στη ραδιοαστρονομία, στην αστρονομία ακτίνων-Χ, υπερύθρων και νετρίνων.

Η βαρυτική αστρονομία θα «ακούει» -παρά θα «βλέπει»- πράγματα άγνωστα έως τώρα, εφόσον τα βαρυτικά κύματα, καθώς ταξιδεύουν στο Σύμπαν, δεν εμποδίζονται από τίποτε. Επιπλέον θα αποτελέσει το καλύτερο ίσως «παράθυρο» για τη μελέτη του προέλευσης του Σύμπαντος, αφού τα βαρυτικά κύματα υπήρχαν εξαρχής, πολύ πριν «γεννηθεί» το φως στον κόσμο.

Βίκυ Καλογερά: η Ελληνίδα αστροφυσικός, που «άκουσε το Σύμπαν»

Η Ελληνίδα αστροφυσικός Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια του Πανεπιστημίου Northwestern του Σικάγο και κορυφαία επιστήμων της διασποράς ήταν η πρώτη αστροφυσικός που έγινε μέλος της ερευνητικής κοινοπραξίας LIGO το 2000. Έκτοτε έχει συμβάλει σημαντικά στην αναζήτηση και ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, μέσα από θεωρητικές προβλέψεις και αναλύσεις. Η ίδια θεωρείται κορυφαία αστροφυσικός μεταξύ όλων των ερευνητών – μελών του πειράματος LIGO. Η κοινοπραξία (LIGO Scientific Collaboration) συστάθηκε το 1997 και περιλαμβάνει σήμερα πάνω από 1.000 φυσικούς και αστροφυσικούς από 83 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 15 χωρών.