Dupa ce in februarie 2016 a fost anuntata prima masuratoare de unde gravitationale generate de coliziunea a doua gauri negre, in iunie cercetatorii colaborarii LIGO au anuntat observarea a unor noi unde gravitationale, la randul lor generate de un sistem binar de doua gauri negre, care, in final, s-au ciocnit generand o unica gaura neagra. Este inceputul unei noi ere: era astronomiei gravitationale. Oamenii de stiinta cauta sa inteleaga cum s-au format sistemele binare de gauri negre – un adevarat mister la ora actuala.
Anuntul primei masuratori de unde gravitationale in februarie 2016 a generat mult entuziasm atat in lumea stiintei cat si pentru largul public. Prezise de teoria relativitatii generale a lui Einstein acum mai bine de 100 de ani, pentru detectarea acestora a fost nevoie de o tehnologie de varf, precum cea a antenelor gravitationale interferometrice LIGO.
Teoria lui Einstein arata cum materia si structura spatio-temporala se infuenteaza reciproc: materia determina geometria spatiului si a timpului iar aceasta, la randul ei, se reflecta in modul in care materia se deplaseara in Univers.
Undele gravitational sunt generate de corpuri masive, precum stelele sau gaurile negre, atunci cand acestea se misca in mod accelerat. Acest fenomen se petrece cand o stea explodeaza, de exemplu la sfarsitul vietii, generand o supernova, sau cand doua stele de neutroni sau doua gauri negre formeaza un sistem binar care, intr-un final, colapseaza intr-o unica structura.
Ne puteți urmări și pe Google News
Daca in februarie cercetatorii au dat publicitatii rezultatul masuratorii undelor gravitationale generate de doua gauri negre cu mase de 29 si 36 de ori mai mare ca cea a Soarelui (observarea acestora a avut loc e 14 septembrie 2015), in iunie un al doilea eveniment a fost anuntat.
Ce anume au observat cercetatorii de la LIGO (un sistem de doua antene gravitationale situate in Livingston, Louisiana, si Hanford, Washington, USA)? Pe 26 decembrie (in Europa) 2015 cele doua antene gravitationale au masurat un semnal care, in urma analizei datelor, a rezultat ca fiind produs in faza finala a unui sistem de doua gauri negre cu mase de 8 si 14 ori mai mare ca cea a Soarelui care s-au contopit intr-o unica gaura neagra. Gaura neagra finala are masa de 21 de ori mai mare ca cea a Soarelui. Ceea ce ramane ca diferenta dintre suma maselor initiale si cea a gaurii negre finale (o masa Solara) s-a trasformat in unde gravitationale, parte dintre acestea ajungand pana la noi, fiind masurate de LIGO. Acest sistem binar se afla la o distanta uriasa fata de noi: la circa 1.4 miliarde de ani lumina. Cu doar doua antene nu a fost posibila localizarea precisa a sursei, petru aceasta fiind nevoie de o a treia masuratoare.
Noua observatie a generat multe discutii legate atat de gaurile negre: cum s-au format acestea?, cat si de fizica de baza: suntem siguri ca in urma unirii a doua gauri negre rezultatul este o alta gaura neagra?
Daca la prima intrebare exista mai multe posibile raspunsuri, precum: gaurile negre sunt rezultatul colapsului gravitational al unor stele masive cand acestea au epuizat combustibilul nuclear sau, caz mult mai interesant, gaurile negre ar fi putut lua nastere imediat dupa Big Bang, in conditiile extreme de la inceputtul vietii Universului nostru, la a doua intrebare raspunsul parea clar: din unirea a doua gauri negre rezulta cu siguranta o noua gaura neagra. Aceasta pana cand un grup de teoreticieni nu a propus o idee bizara: rezultatul coliziunii a doua gauri negre ar putea fi o…gravastar. Adica o stea exotica, formata din energie si materie intunecata. Cum insa la ora actuala nu stim din ce sunt compuse materia si energia intunecata aceasta idee ramane o propunere in care putini cercetatori cred.
Ceea ce este insa sigur este faptul ca a inceput o noua era: ce a astronomiei undelor gravitationale. In viitor cu antenele LIGO la care se va adauga si VIRGO vor fi desigur observate multe unde gravitationale si va posibila locaizarea surselor acestora. Vom intelege mai bine si gaurile negre studiind undele gravitationale produse de acestea si, poate, ne vom apropia de dezlegarea misterului gravitatiei cuantice.
Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro
Recomandările noastre
