Po stu latach naukowcy potwierdzili jedno z kluczowych przewidywań ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, zarejestrowali fale grawitacyjne, docierające do Ziemi od kosmicznej katastrofy, czyli zderzenia dwóch czarnych dziur. Sygnał zaobserwowano 14 września ubiegłego roku, o godzinie 11:51 czasu polskiego, w bliźniaczych instalacjach detektorów LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) w Livingston w Louisianie i Hanford w stanie Washington. Po raz pierwszy Wszechświat przemówił do nas w postaci fal grawitacyjnych - komentują zaangażowani w projekt fizycy.
Według ogólnej teorii względności Einsteina, fale grawitacyjne powstają, gdy zderzają się ze sobą zakrzywiające czasoprzestrzeń masywne obiekty, w rodzaju czarnych dziur lub gwiazd neutronowych. Owe zmarszczki czasoprzestrzeni rozchodzą się potem z prędkością światła. Fizycy byli przekonani, że zjawisko faktycznie istnieje, ale do tej pory nie byli go w stanie doświadczalnie potwierdzić. Przełom nastąpił dzięki detektorom w nowym, zmodernizowanym laboratorium LIGO.
Na podstawie analizy sygnału, który dotarł właśnie na Ziemię, naukowcy stwierdzili, że do kolizji doszło 1300 milionów lat temu. Zderzyły się czarne dziury o masach 29 i 36 razy większych od masy Słońca. Powstała czarna dziura ma masę nieco mniejszą od ich sumy, bowiem energia równa trzem masom Słońca została w ciągu niespełna sekundy wyemitowana właśnie w postaci fal grawitacyjnych. Moc tej emisji była około 50 razy większa, niż moc promieniowania całego widzialnego Wszechświata.
Obserwacja fal grawitacyjnych wypełnia ambitny cel postawiony ponad 50 lat temu by bezpośrednio zarejestrować to ulotne zjawisko i dzięki temu lepiej rozumieć Wszechświat i dziedzictwo Alberta Einsteina. Tak się złożyło, że nastąpiło to akurat w stulecie jego ogólnej teorii względności - napisał w specjalnym oświadczeniu szef laboratorium LIGO, David Reitze z California Institute of Technology.
Odkrycie fal grawitacyjnych, a dokładnie znalezienie sposobu ich rejestracji i interpretacji, to milowy krok dla rozwoju astronomii i astrofizyki. W przeciwieństwie do promieniowania świetlnego, fale grawitacyjne nie oddziałują po drodze z materią, nie ulegają więc w czasie podróży przez Wszechświat żadnym zaburzeniom, czy zniekształceniom. Niosą w ten sposób "czystą" informację o obiektach i zdarzeniach dzięki którym powstały. To oznacza, że ich badania otworzą nowe okno w badaniach obiektów i zdarzeń kosmicznych, przyniosą nam informacje o zjawiskach, których nie tylko nie mogliśmy wcześniej obserwować, ale których istnienia nie mogliśmy może nawet podejrzewać.
Detekcja była możliwa dzięki zmodernizowaniu dwóch bliźniaczych instalacji LIGO, z których jedna znajduje się w Livingston w Louisianie, a druga w Hanford w stanie Washington. Odległość instalacji wynosi około 3000 kilometrów. Każda z nich ma kształt podobny do litery L, przy czym ramiona liter są równe i mają po 4 kilometry długości. Instalacje zawierają laserowe interferometry, które są w stanie zarejestrować zakłócenia czasoprzestrzeni rzędu 10-tysięcznych części średnicy protonu. Jeśli przez Ziemię przechodzi fala grawitacyjna, oba detektory ją zarejestrują, jest to potwierdzenie, że mamy do czynienia z prawdziwym kosmicznym zjawiskiem, a nie zakłóceniem pochodzącym z otoczenia. Opisany w pierwszej publikacji sygnał pojawił się w obu detektorach w odstępie 0,7 milisekundy.