Αστρονόμοι εντόπισαν μια βροντερή «κοσμική νότα μπάσων» βαρυτικών κυμάτων, που πιστεύεται ότι παράγονται από τις συγχωνεύσεις σε αργή κίνηση υπερμεγέθων μαύρων τρυπών σε ολόκληρο το Σύμπαν.
Οπως αναφέρει σε δημοσίευμά της η εφημερίδα Guardian, οι παρατηρήσεις αυτές αφορούν τις πρώτες ανιχνεύσεις κυματισμών χαμηλής συχνότητας στο αποκαλούμενο «ύφασμα του χωροχρόνου» και υπόσχονται να ανοίξουν ένα νέο παράθυρο στη κατανόηση των μαύρων τρυπών, των πλέον μυστηριωδών κοσμικών σωμάτων του Σύμπαντος.
Οι μαύρες τρύπες, και ειδικά εκείνες που έχουν μάζα εκατοντάδες εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από εκείνη του Ηλιου, πιστεύεται ότι έχουν παίξει κρίσιμο ρόλο στη διαμόρφωση των γαλαξιών, αλλά παραμένουν προς το παρόν μη ορατά αντικείμενα, επειδή κανένα φως δεν μπορεί να ξεφύγει από την τρομερή βαρυτική ισχύ τους. Οσα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα για τις μαύρες τρύπες είναι προϊόν έμμεσων παρατηρήσεων από τις αλληλεπιδράσεις τους με το περιβάλλον που υπάρχει γύρω από αυτές.
«Αυτά είναι τεράστια νέα. Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν σήμερα σηματοδοτούν την αρχή ενός νέου ταξιδιού στο Σύμπαν, ώστε να αποκαλυφθούν μερικά από τα άλυτα μυστήριά του. Είμαστε απίστευτα ενθουσιασμένοι που μετά από δεκαετίες εργασίας από εκατοντάδες αστρονόμους και φυσικούς σε όλον τον κόσμο βλέπουμε επιτέλους την υπογραφή των βαρυτικών κυμάτων από το μακρινό Σύμπαν» δήλωσε ο δρ Στίβεν Τέιλορ, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt, στο Νάσβιλ, και πρόεδρος της κοινοπραξίας του Παρατηρητηρίου Nanohertz της Βόρειας Αμερικής για Βαρυτικά Κύματα (Nanograv), που πρωτοστάτησε στην ανακάλυψη.
Ο Αλβέρτος Αϊνστάιν προέβλεψε για πρώτη φορά την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων πριν από έναν αιώνα. Το 2016, μια σημαντική ανακάλυψη του Παρατηρητηρίου Βαρυτικών Κυμάτων (Ligo) με συμβολόμετρο λέιζερ απέδειξε ότι το ίδιο το Διάστημα μπορεί να τεντωθεί και να συμπιεστεί.
Το βαρυτικό βουητό
Μέχρι πρότινος, ωστόσο, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να συλλάβουν μόνο σύντομα «κελαηδίσματα» βαρυτικών κυμάτων, που συνδέονται με συγχωνεύσεις μαύρων οπών ή άστρων νετρονίων σχετικά μικρού μεγέθους.
Οι νέες παρατηρήσεις έγιναν σε ένα μεγαλύτερο εύρος συχνοτήτων, καταγράφοντας ένα κοσμικό βουητό που πιθανότατα παράγεται από ολόκληρο τον πληθυσμό των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, οι οποίες αποτελούν μέρος δυαδικών συστημάτων (συστημάτων με δύο γειτονικές μαύρες τρύπες) που δημιουργήθηκαν στο Σύμπαν τα τελευταία οκτώ δισ. έτη.
«Πιστεύουμε ότι κάθε ζευγάρι συνεισφέρει ένα μικρό κύμα, το οποίο προστίθεται στο μικρό κύμα ενός άλλου, και όλα μαζί είναι αυτό που μπορούμε να δούμε αυτή τη στιγμή: ένα είδος μουρμουρητού ολόκληρου του πληθυσμού» λέει ο καθηγητής Αλμπέρτο Βέκιο του Πανεπιστημίου του Μπέρμπινγκχαμ, στη Βρετανία, και μέλος του European Pulsar Timing Array (EPTA).
Η ανίχνευση έγινε μέσω σχολαστικής παρατήρησης περισσότερων από 100 πάλσαρ – εξωτικά αστέρια που περιστρέφονται εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο, δημιουργώντας δέσμες ραδιοκυμάτων που μοιάζουν με φάρο. Αυτοί οι παλμοί είναι τόσο σταθεροί ώστε να είναι δυνατή η λήψη ελάχιστων χρονικών αλλαγών, οι οποίες προκαλούνται από το τέντωμα και τη συμπίεση του χωρικού φάσματος.
Το 2020, έχοντας ως βάση δεδομένα 12 ετών, οι επιστήμονες του Nanograv άρχισαν να εντοπίζουν ίχνη αυτού του βαρυτικού βουητού και προσέγγισαν χωριστές ομάδες σε Ευρώπη, Ινδία, Κίνα και Αυστραλία, οι οποίες συμφώνησαν να χρησιμοποιήσουν τα δικά τους δεδομένα για να παράσχουν ανεξάρτητη επιβεβαίωση.
Στην ανάλυση των δεδομένων συμμετείχε και το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ), με μια ερευνητική ομάδα επικεφαλής της οποίας ήταν ο δρ. Γιάννης Αντωνιάδης.