Teadlased valmistuvad teatama gravitatsioonilainete olemasolust
Albert Einsteini üldise relatiivsusteooria (GR) ennustatud tõendus gravitatsioonilainete olemasolu kohta tuleb Ameerika teadlaste poolt järgmisel neljapäeval. Need lained avastasid Arizona Riikliku Ülikooli kosmoloogi Lawrence Kraussi mikroblogide järgi LIGO vaatluskeskuse täiustatud detektorid. Palusime Lebedevi füüsilise instituudi astrosekosmose keskuse teoreetilise astrofüüsika osakonna juhtivteaduril Pavel IVANOVil selgitada MK-lugejatele gravitatsioonilainete olulisust.
Kust see kõik alguse sai? Kui globaalses mõttes, siis muidugi Albert Einsteini üldise relatiivsusteooriaga, mis ennustas, et muudetud kiirendusega lendav kosmiline keha tekitab ruumiaja häiringut - gravitatsioonilainet. Kaudselt on selle olemasolu juba binaarsete tähtede lähedaste süsteemide lähenemise tulemusel tõestatud - nad kaotasid energia gravitatsioonilainete kiirgusele. Kuid alles hiljuti polnud laineid nende väikese ulatuse tõttu võimalik ise registreerida.
Ja nüüd on tõendeid, et LIGO-detektor, mis on seni kõige tundlikum seade, mis on spetsiaalselt loodud gravitatsioonilainete fikseerimiseks, õnnestus. Ta salvestas kosmose moonutused pärast kahe massiivse musta augu ühendamist, mille mass oli 29 ja 36 päikesemassi. Pärast ühinemist oli objekti mass 62 päikese massi.
Foto: ru.wikipedia.org
See teave LIGO-st tegelikult ei lekkinud. Jaanuari keskel teatas Arizona ülikooli teoreetik Lawrence Krauss Twitteris sensatsioonist. Kuid teadusringkonnad hakkasid gravitatsioonilainete avastamisest tõsiselt rääkima alles pärast seda, kui teoreetiline füüsik Clifforth Burjess ja ajakirja Science veebisait teatasid 11. veebruaril algavast konverentsist.
Mida me siis avanemiselt ootame? Küsin Ivanovilt
Reklaamvideo:
- Gravitatsioonilainete olemasolu tõestamine avab inimkonnale uue akna universumisse. Saame selle uurimiseks lisainstrumendi kõikidele elektromagnetiliste lainete vahemikele, mis meil juba olemas on: raadiolainetest gammakiirguseni. Kui registreerime gravitatsioonilisi laineid usaldusväärselt, saame palju teada mustade aukude, neutrontähtede kohta, kuidas need sulanduvad, kuidas arenevad jne. Noh, muidugi Universumi enda kohta …
Pärast mida algasid gravitatsioonilainete otsingud?
„Me teame, et paljud energia kaotanud kehad kiirgavad gravitatsioonilaineid. Avastati kahekordne pulsar, see tähendab kaks teineteisest tiirlevat neutrontähte. Pulsaari orbiiti mõõtes leidsime, et see muutub gravitatsioonlainete kiirguse tõttu täpselt väiksemaks. Ainult selle pulsari eest, kiirgusmõju avastamise eest, anti teadlastele Nobeli preemia!
Miks on gravitatsioonilainet nii keeruline tuvastada?
- See on väga nõrk: selle möödudes nihkub vaatlusinstrumendi pikkus 10–23 korda! Teadlased vajasid tohutult raha ja pingutusi, et õppida, kuidas mõõta selliseid nõrku signaale. Ja me ei ütle veel, et need avastati … Maailmas on mitu eksperimentaalset installatsiooni, mille abil spetsialistid tahavad ümberasumise tabada. Üks neist on laserkilomeetrine interferomeeter LIGO.
“Nii saate gravitatsioonlainete abil paremini uurida mustade aukude dünaamikat. Mis vahe on elektromagnetiliste lainetega?
- Elektromagnetilise kiirguse abil on uuring keerulisem - ebakindlust on palju, tuleb alati arvestada gaasi dünaamikaga …
Kui gravitatsioonilainete olemasolu on tõestatud, kes on Nobeli preemia peamine pretendent?
- Kui auhind antakse, siis tõenäoliselt mitte teoreetikutele, vaid neile, kes tegelevad pillidega. Kuigi meie teadlased andsid ka suure panuse gravitatsiooniliste lainete teooriasse. Nõukogude ajal oli selline inimene muidugi Yakov Zeldovitš ja tema kooli esindajad, nüüd juhib suunda Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige Vladimir Braginsky. Välismaistest kolleegidest teeb ta selles küsimuses koostööd Kip Thorniga.
Kas Kip Thorne on konsultant ettevõttele Interstellar, kus on ussiaugud - aegruumi tunnelid - väga populaarsed?
- Ma mõistan su vihjet. Aga ei, ussiaugudel on täiesti erinev staatus, nii teoreetiline kui ka vaatluslik. Need on palju fantastilisemad asjad kui gravitatsioonilained, mille olemasolus me ei kahtle.
Kuid nagu filmist aru saime, on ussiaugud (või "ussiaugud") tingitud just gravitatsioonilistest lainetest …
Ei, need lained ei saa kunagi ussiauku moodustada. Olemasoleva teooria raames on neid üldiselt võimatu teha, need peavad olemas olema algselt, Universumi paisumise algusest peale. Ja selleks, et neid toetada, nii et need ei variseks kokku, on vaja ebaharilike omadustega ainet, millel on negatiivne energiatihedus. Üldiselt on ussiaugud hüpoteetiline objekt, teooria neid ei keela, kuid siiani puudub arusaam, millest need peaksid koosnema.
Natalia Vedeneeva
