Έναν αιώνα μετά την διατύπωση της θεωρίας για την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων στο πλαίσιο της γενικής θεωρίας της Σχετικότητας από τον Αλμπερτ Αϊνστάιν, ερευνητές από πανεπιστήμια των ΗΠΑ, ανακοίνωσαν την Πέμπτη πως ανίχνευσαν «καθαρά και αξιόπιστα» σήματα για την ύπαρξή τους.
«Κυρίες και Κύριοι, εντοπίσαμε βαρυτικά κύματα. Τα καταφέραμε!», ανακοίνωσε ενθουσιασμένος ο Ντέιβιντ Ρέιτζ, εκτελεστικός διευθυντής του προγράμματος LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), που θα μπορούσε στα ελληνικά να αποδοθεί σαν «Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων Μέσω Συμβολόμετρου Λέιζερ». Το LIGO αποτελείται από δύο πανομοιότυπους υπερευαίσθητους ανιχνευτές, κατασκευασμένους από ερευνητές των αμερικάνικων πανεπιστημίων, Caltech και ΜΙΤ με χρηματοδότηση του αμερικανικού «Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών» (NSF). Είναι εγκατεστημένοι, ο ένας στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα και ο άλλος στο Χάνφορντ της Ουάσιγκτον, σε απόσταση περίπου 3.000 χιλιομέτρων…
Λίγο μετά την ανακοίνωση του Ρέιτζ στην Ουάσιγκτον, ο αστροφυσικός Σζάμπολκς Μάρκα του πανεπιστημίου Κολούμπια ανακοίνωσε πως «ανοίγουμε νέο παράθυρο στο Σύμπαν!»
Βαρυτικά κύματα: Οι «ρυτίδες» του χωροχρόνου
Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταράξεις της καμπυλότητας του χωροχρονικού συνεχούς τις οποίες προβλέπει η Γενική θεωρία της Σχετικότητας.
Ο ίδιος ο Αινστάιν, για να εκλαϊκεύσει την έννοια των βαρυτικών κυμάτων, χρησιμοποιούσε το παράδειγμα με το σεντόνι και την μπάλα: Αν κανείς φανταστεί τον χωροχρόνο ως επίπεδη επιφάνεια, οποιαδήποτε κάθε μάζα υπάρχει σε αυτήν την επιφάνεια δημιουργεί ένα βαθούλωμα, σαν να αφήνει κανείς μια μπάλα πάνω σε ένα τεντωμένο σεντόνι. Το 1916, ένα χρόνο μετά την δημοσίευση της θεωρίας της γενικής σχετικότητας, ο Αϊνστάιν προέβλεψε ότι τα αντικείμενα μεγάλης μάζας που κινούνται επιταχυνόμενα παράγουν κυματισμούς στο χωροχρόνο που διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ταχύτητα του φωτός. Τα κύματα αυτά ονομάστηκαν βαρυτικά επειδή παραμορφώνουν το «σεντόνι» του χωροχρόνου όπως η βαρύτητα.
Η σημασία της ανακάλυψης έγκειται στο ότι τα βαρυτικά κύματα επιτρέπουν την άμεση παρατήρηση συμπαντικών φαινομένων και γεγονότων, που μέχρι σήμερα μπορούσαν να εντοπιστούν μόνο με τη συλλογή της ακτινοβολίας φωτός, κάτι όμως που εμποδίζεται από πολλούς παράγοντες, όπως η μη επαρκής διασπορά του φωτός ή η «αιχμαλωσία» του από τη βαρυτική δύναμη που έχουν οι μαύρες τρύπες.
Θα συνεχιστούν οι έρευνες
Ωστόσο, δεν είναι μόνον ερευνητές στις ΗΠΑ που κάνουν έρευνες για τον εντοπισμό και τη μελέτη βαρυτικών κυμάτων καθώς υπάρχουν δεκάδες άλλες σχετικές ερευνητικές ομάδες, με πιο γνωστή στην Ευρώπη την ερευνητική ομάδα VIRGO κοντά στην Πίζα της Ιταλίας, που έχει αναβαθμιστεί σε Advanced Virgo και επαναλειτουργεί εντός τρέχοντος έτους.
Τα επόμενα χρόνια, σχεδιάζεται παρόμοιο πείραμα για τον εντοπισμό βαρυτικών κυμάτων και στο διάστημα. Πρόκειται για το πρόγραμμα LISA (Laser Interferometer Space Antenna), προπομπός του οποίου είναι ο επιστημονικός δορυφόρος LISA Pathfinder, που εκτοξεύτηκε το 2015 από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ΕSA).
Βέβαια, θα πρέπει να σημειωθεί ότι παρόμοια ανακοίνωση για τον εντοπισμό βαρυτικών κυμάτων είχε γίνει το 2014 από επιστήμονες της πειραματικής ομάδας ΒICEP2 στην Ανταρκτική, ωστόσο αργότερα αποδείχτηκε φιάσκο, αφού αυτό που είχαν εκλάβει σαν «αρχέγονα βαρυτικά κύματα» ήταν παραπλανητικές ενδείξεις λόγω διαστρικής σκόνης.
