Ανιχνεύθηκαν για δεύτερη φορά στη Γη βαρυτικά κύματα από το σύμπαν

Τέσσερις περίπου μήνες μετά την ιστορική ανακοίνωση ότι ανιχνεύθηκαν στη Γη βαρυτικά κύματα διαστημικής προέλευσης, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι τα ανίχνευσαν για δεύτερη φορά.

Η ανίχνευση έγινε από την ίδια διεθνή ερευνητική κοινοπραξία LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), που διαθέτει δύο πανομοιότυπους ανιχνευτές-συμβολόμετρα λέιζερ σε διαφορετικά σημεία των ΗΠΑ, καθώς και από τη συνεργαζόμενη ερευνητική ομάδα VIRGO.

Οι αστρονόμοι και φυσικοί έκαναν τη σχετική ανακοίνωση στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, ενώ θα ακολουθήσει και δημοσίευση στο περιοδικό φυσικής "Physical Review Letters", την οποία συνυπογράφουν 72 επιστήμονες.

Όπως και την πρώτη φορά, έτσι και τη δεύτερη εκτιμάται ότι τα βαρυτικά κύματα που έφθασαν στον πλανήτη μας, προέρχονταν από δύο μαύρες τρύπες στο τελικό στάδιο της διαδικασίας συγχώνευσής τους, λίγο προτού γίνουν μια ενιαία μαύρη τρύπα. Το κολοσσιαίων διαστάσεων συμβάν, που εκτιμάται ότι συνέβη πριν από 1,4 δισεκατομμύρια χρόνια, προκάλεσε ισχυρές «ρυτιδώσεις» στον χωροχρόνο, οι οποίες έγιναν αισθητές έως τη Γη, όπως είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν στη γενική θεωρία της σχετικότητας από το 1915.

Όμως αυτή τη φορά, οι μάζες των δύο μαύρων οπών ήσαν πολύ μικρότερες (14 και οκτώ φορές μεγαλύτερες από τη μάζα του Ήλιου) από ό,τι εκείνων που προκάλεσαν τα πρώτα βαρυτικά κύματα (29 και 36 φορές μεγαλύτερες μάζες αντίστοιχα από τον Ήλιο). Κατά τη συγχώνευση, υπολογίζεται ότι μια ποσότητα ενέργειας ισοδύναμη με τη μάζα του Ήλιου μας μετατράπηκε σε βαρυτικά κύματα, που εξαπλώθηκαν στο διάστημα. Το δεύτερο αυτό βαρυτικό σήμα, αν και ασθενέστερο, διήρκεσε αρκετά δευτερόλεπτα, έναντι ούτε μισού δευτερολέπτου την πρώτη φορά.

«Δεν είχα ποτέ φαντασθεί πως θα ήμασταν τόσο τυχεροί, ώστε μέσα σε λίγους μόνο μήνες να έχουμε και δεύτερη βέβαιη ανίχνευση, με προέλευση μακρινές μαύρες τρύπες. Έχουμε τώρα περισσότερη εμπιστοσύνη ότι τέτοιες συγχωνεύσεις είναι συχνές στο κοντινό σύμπαν», δήλωσε o επίκουρος καθηγητής του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια Τσαντ Χάνα.

Η εκπρόσωπος του πειράματος LIGO καθηγήτρια φυσικής του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα Γκαμπριέλα Γκονζάλεζ χαρακτήρισε «πολύ σημαντικό το γεγονός ότι αυτές οι μαύρες τρύπες είχαν πολύ μικρότερη μάζα σε σχέση με τις πρώτες», πράγμα που δείχνει την μεγάλη ευαισθησία των δύο ανιχνευτών του πειράματος να «πιάνουν» και πολύ πιο ασθενή βαρυτικά σήματα.

Η πρώτη ανίχνευση-ορόσημο των βαρυτικών κυμάτων είχε γίνει τον Σεπτέμβριο 2015 και είχε ανακοινωθεί -αφού προηγήθηκε ενδελεχής έλεγχος των σημάτων- στις 11 Φεβρουαρίου 2016. Η δεύτερη ανίχνευση σήματος έγινε στις 26 Δεκεμβρίου 2015 και ανακοινώθηκε τώρα, αφού πάλι μεσολάβησε η ανάλυση και επιβεβαίωση των στοιχείων από τους επιστήμονες με βαθμό ακρίβειας 99,99999%.

Η δεύτερη ανακάλυψη επιβεβαιώνει τις μεγάλες δυνατότητες του ανερχόμενου πεδίου της αστρονομίας βαρυτικών κυμάτων στο να εντοπίζει κατακλυσμικά και υψηλής ενέργειας αστροφυσικά φαινόμενα στο σύμπαν, τα οποία, χάρη στη τεράστια μάζα τους, είναι ικανά να στρεβλώσουν αισθητά τον χωροχρόνο.

Οι συνεργαζόμενοι ανιχνευτές Advanced LIGO (Λίβινγκστον Λουιζιάνα και Χάνφορντ Ουάσιγκτον ΗΠΑ) και Advanced VIRGO (Πίζα Ιταλίας) αναμένεται στο μέλλον να αναφέρουν συχνότερα τέτοια φαινόμενα, μετά τη νέα αναβάθμιση και την επαναλειτουργία τους έως το τέλος του 2016.

Η ερευνητική κοινοπραξία LIGO περιλαμβάνει πάνω από 1.000 επιστήμονες από τις ΗΠΑ και 14 άλλες χώρες. Η ευρωπαϊκή κοινοπραξία VIRGO περιλαμβάνει πάνω από 250 ερευνητές.