Mokslininkams teks keisti juodųjų bedugnių įsivaizdavimą (Video)

Gravitacinės bangos – mokslininkus labai dominanti sąvoka. Mat fizikai įsitikinę, jog gravitacinėse bangose esanti informacija leistų mums pažvelgti į pirmąsias Visatos egzistavimo akimirkas. Ir nors teoriškai bei netiesiogiai jų egzistavimas įrodomas ganėtinai tvirtai, visi ligšioliniai tiesioginiai gravitacinių bangų stebėjimai baigėsi nesėkme. O pastarojo eksperimento, kuris truko 11 metų, rezultatus (arba jų nebuvimą) žurnale „Science“ aprašė mokslininkų grupė, vadovaujama dr. Ryano Shannono.

Mokslininkai, besinaudoję Australijoje esančiu Parkes teleskopu, tikėjosi užfiksuoti kosminį „dundėjimą“ bangų, sklindančių besijungiant galaktikoms. Tačiau nieko panašaus nenutiko. Ir dėl šių unikalaus eksperimento rezultatų mokslininkai yra linkę keisti savo požiūrį į Visatos sandarą.

„Tai yra turbūt išsamiausias didelio tikslumo mokslinis tyrimas, kuris kada nors buvo atliktas astronomijos srityje. Spausdami save iki galimybių ribos, kaip kad reikalinga tokioms kosminėms paieškoms, žengiame į netyrinėtas teritorijas visose fizikos srityse bei verčiame save geriau suprasti, kaip veikia galaktikos ir juodosios bedugnės“, – savo tyrimo rezultatų svarbą grindžia R. Shannonas.
 
Faktas, kad jokių gravitacinių bangų pėdsakų aptikti nepavyko, prieštarauja teoriniams skaičiavimams ir verčia suabejoti dabartinėmis juodąsias bedugnes nusakančiomis teorijomis.

Galaktikos auga besijungdamos. Manoma, kad pačių didžiausių galaktikų centruose tūno supermasyvios juodosios bedugnės. Besijungiant dviem galaktikoms, juodosios bedugnės traukia viena kitą ir sudaro dvinarę sistemą. Manoma, kad esant tokiai situacijai pradeda galioti A. Einsteino sukurtos teorijos dėsniai: juodosios bedugnės pradeda suktis „mirties spiralėje“, į erdvėlaikį taškydamos raibulius, vadinamus gravitacinėmis bangomis.

Bet, nors iki šiol A. Einsteino bendroji reliatyvumo teorija sėkmingai išlaikydavo kiekvieną mokslininkų patikrinimą, jos prognozuojamų gravitacijos bangų mokslininkai niekaip neranda.


Gravitacinių bangų Parkes teleskopu mokslininkai ieškojo stebėdami įvairius „milisekundinius pulsarus“. Šios mažos žvaigždutės skleidžia labai reguliarius radijo impulsus, kuriuos galima būtų pavadinti kosminiais laikrodžiais. Šių impulsų dažnis buvo matuojamas dešimtmilijardinių sekundės dalių tikslumu. Kai tarp Žemės ir milisekundinio pulsaro nuvilnija gravitacijos banga, teoriškai ji turėtų suspausti arba ištempti erdvę, atstumą tarp Žemės ir žvaigždės pakeisdama maždaug dešimtimi metrų. Santykinai – vertinant atstumą tarp Žemės ir žvaigždės – šis atstumas yra labai mažas, tačiau ir dėl jo pulsaro radijo impulsų atvykimo į Žemę trukmė turėtų nestipriai svyruoti.

Bet po 11 pulsarų stebėjo metų, kurių neabejotinai turėjo pakakti gravitacinių bangų veikimui užfiksuoti, mokslininkai eksperimentą baigė tuščiomis. Tai kodėl gi eksperimento rezultatai nėra tokie, kaip tikėtasi? Atsakymų variantų yra keletas, tačiau mokslininkai įtaria, kad taip yra dėl to, kad besijungiant galaktikoms, juodosios bedugnės viena apie kitą sukasi labai trumpai ir labai greitai susijungia pačios. Kitaip tariant, besijungiant galaktikoms gravitacijos bangų skleidimas vyksta tik labai ribotą laiko tarpą.

„Juodąsias bedugnes gali supti dujos, kurios sukuria trintį ir sugeria energiją, todėl leidžia bedugnėms susijungti gana greitai“, – sakė mokslininkų grupės narys Dr. Paulas Lasky. Kokia bebūtų nerezultatyvių gravitacinių bangų paieškų priežastis, eksperimento išvados reiškia, kad jeigu astronomai nori aptikti gravitacines bangas matuodami laikus tarp pulsarų impulsų, Visatą jie turės stebėti kur kas ilgiau.