Descoperire fabuloasă care a rezolvat misterul Universului: cât de multă dreptate a avut Albert Einstein

Oamenii de știință au observat pentru prima dată valuri slabe cauzate de mișcarea găurilor negre, care se întind ușor și storc totul în univers.

Astronomii spun că au găsit primele dovezi ale unei forme de unde gravitaționale teoretizată îndelung, care creează un „zumzet de fundal” care vibrează în tot universul.

Descoperirile sunt rezultatul anilor de muncă a sute de oameni de știință care folosesc radiotelescoape în America de Nord, Europa, China, India și Australia și au fost salutate ca o descoperire importantă care deschide o nouă fereastră în univers.

Prevăzute pentru prima dată de Albert Einstein în urmă cu mai bine de un secol, undele gravitaționale sunt ondulații în țesătura universului care traversează totul cu viteza luminii aproape în totalitate nestingherite.

Existența lor nu a fost confirmată până în 2015, când observatoarele din Statele Unite și Italia au detectat primele unde gravitaționale create de ciocnirea a două găuri negre.

Aceste unde „de înaltă frecvență” au fost rezultatul unui singur eveniment violent care a trimis o explozie puternică, scurtă, care se ondula spre Pământ.

Dar de zeci de ani, oamenii de știință au căutat și unde gravitaționale de joasă frecvență, despre care se crede că se rotesc în mod constant prin spațiu, precum zgomotul de fond.

Aceste ondulații lente pot dura ani sau chiar zeci de ani pentru a merge în sus și în jos și, probabil, provin de la unele dintre cele mai mari obiecte din universul nostru: găuri negre supermasive de miliarde de ori masa Soarelui.

Unindu-și forțele sub steagul consorțiului International Pulsar Timing Array, oamenii de știință au găsit în sfârșit dovezi puternice ale acestor valuri de fundal.

„Știm acum că universul este inundat de unde gravitaționale”, a declarat Michael Keith de la European Pulsar Timing Array pentru agenția de presă AFP.

Folosind stelele moarte ca ceasuri

Pe măsură ce undele gravitaționale călătoresc prin spațiu, ele storc și întind foarte subtil tot.

Pentru a găsi dovezi ale acestei strângeri și întinderi la frecvențe joase, astronomii s-au uitat la pulsari, nucleele moarte ale stelelor care au explodat într-o supernova. Unii se învârt de sute de ori pe secundă, sclipind fascicule de unde radio la intervale extrem de regulate, precum farurile cosmice.

Aceasta înseamnă că pot acționa ca „un ceas foarte, foarte precis”, a spus Keith.

Pentru noile cercetări, radiotelescoapele din întreaga lume au vizat un total de 115 pulsari de-a lungul Căii Lactee.

Oamenii de știință au măsurat apoi diferențele incredibil de mici în sincronizarea impulsurilor, căutând semne revelatoare ale undelor gravitaționale. Astrofizicianul francez Antoine Petiteau a spus că au fost capabili să „detecteze schimbări de mai puțin de o milioneme de secundă în mai mult de 20 de ani”.

Dovezile timpurii au fost în concordanță cu teoria relativității a lui Einstein și cu înțelegerea actuală a științei asupra universului, au spus oamenii de știință.

Maura McLaughlin de la programul US Pulsar Search Collaboratory a spus că au fost „uimiți” după ce au văzut pentru prima dată dovezi ale valurilor în 2020.

A fost „cu adevărat un moment magic”, a spus ea într-o conferință de presă.

Dar oamenii de știință au subliniat că încă nu au „detectat” definitiv undele, deoarece nu au atins nivelul de certitudine standard de cinci sigma. Cinci sigma indică faptul că există o șansă de unu la un milion ca ceva să fie o întâmplare statistică.

Cercetări separate

Fiecare țară sau grup din consorțiu și-a publicat cercetarea separat într-o serie de reviste.

Steve Taylor, președintele observatorului de unde gravitaționale NANOGrav din America de Nord, a spus că odată ce toate datele au fost combinate, marca de cinci sigma ar putea fi atinsă într-un an sau doi.

Teoria principală este că undele provin de la perechi de găuri negre supermasive aflate în centrul galaxiilor care se contopesc încet. Spre deosebire de cele care au cauzat undele gravitaționale detectate anterior, aceste găuri negre sunt aproape inimaginabil de mari – uneori de miliarde de ori mai mari decât Soarele.

Daniel Reardon, membru al Parkes Pulsar Timing Array din Australia, a spus că, dacă vor fi confirmate, undele ar fi „suma tuturor sistemelor binare supermasive de găuri negre care se învârtesc unul în jurul celuilalt în nucleele galaxiilor de pretutindeni în univers”.

Cercetătorii au descris fundalul undelor gravitaționale ale universului ca fiind echivalentul auzirii zumzetului unui grup mare de oameni care vorbesc la o petrecere, fără a putea distinge nicio voce individuală.

O altă teorie este că undele gravitaționale ar putea proveni din expansiunea rapidă care a apărut într-o secundă după Big Bang, o perioadă numită inflație cosmică, care este ascunsă vederii oamenilor de știință.

Unii oameni de știință au spus că galaxiile dintre Pământ și Big Bang probabil „înecau” astfel de valuri.

Dar, în viitor, undele gravitaționale de joasă frecvență ar putea dezvălui mai multe despre această expansiune timpurie și, posibil, ar putea arunca lumină asupra misterului materiei întunecate, au spus oamenii de știință.

Ar putea, de asemenea ajutați-i să înțeleagă mai multe despre modul în care se formează și evoluează găurile negre și galaxiile.