«Το GW250114 είναι το πιο δυνατό γεγονός βαρυτικών κυμάτων που έχουμε ανιχνεύσει μέχρι σήμερα· ήταν σαν ένας ψίθυρος που έγινε κραυγή». Με αυτά τα λόγια περιέγραψε ο Geraint Pratten, μέλος της συνεργασίας LIGO-Virgo-KAGRA, την πρόσφατη ανίχνευση από το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων LIGO, το οποίο φέτος συμπληρώνει 10 χρόνια επιστημονικής λειτουργίας.
Η LIGO κατάφερε να ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα – μικροσκοπικές ρυτιδώσεις του χωροχρόνου – που προκλήθηκαν από τη σύγκρουση δύο μαύρων τρυπών με μάζες περίπου 32 φορές τη μάζα του Ήλιου. Τα κύματα αυτά επιβεβαιώνουν βασικές προβλέψεις της θεωρίας της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η οποία διατυπώθηκε το 1915.
Στις 14 Σεπτεμβρίου, η LIGO θα γιορτάσει την 10η επέτειο από την πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων (GW150914), που ταξίδεψαν 1,3 δισ. έτη φωτός για να φτάσουν στη Γη. Έκτοτε, η LIGO και οι συνεργάτες της (Virgo και KAGRA) έχουν καταγράψει δεκάδες παρόμοια γεγονότα.
Επιβεβαίωση πρόβλεψης του Χόκινγκ
Το GW250114 έδωσε μια μοναδική ευκαιρία να δοκιμαστεί η πρόβλεψη του Στίβεν Χόκινγκ ότι κατά τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών, η συνολική επιφάνεια των οριζόντων γεγονότων δεν μπορεί να μειωθεί. Η επιφάνεια των αρχικών μαύρων τρυπών ήταν περίπου 240.000 τετρ. χλμ., ενώ η τελική μαύρη τρύπα είχε επιφάνεια περίπου 400.000 τετρ. χλμ., επιβεβαιώνοντας την πρόβλεψη του Χόκινγκ.
Επιβεβαίωση της γεωμετρίας του Κερ
Μια άλλη επιβεβαίωση ήρθε για τη γεωμετρία του Kerr, η οποία περιγράφει τις ιδιότητες των περιστρεφόμενων μαύρων τρυπών. Η «φωνή» της μαύρης τρύπας μετά τη συγχώνευση περιείχε δύο διακριτούς «τόνους», οι οποίοι εξαρτώνται μόνο από τη μάζα και την περιστροφή – όπως είχε προβλέψει ο Roy Kerr.
Εξαιρετική ακρίβεια με νέες τεχνολογίες
Η ανίχνευση έγινε δυνατή χάρη στις τεχνολογικές βελτιώσεις του LIGO, το οποίο σήμερα μπορεί να μετρά παραμορφώσεις στον χωροχρόνο 700 τρισεκατομμύρια φορές μικρότερες από την ανθρώπινη τρίχα. Όπως είπε η Patricia Schmidt, «είναι αξιοσημείωτο πως μέσα σε 10 χρόνια έχουμε τριπλάσιας έντασης σήμα παρόμοιο με το πρώτο της LIGO».
Διάσημες προσωπικότητες και ιστορική επιβεβαίωση
Ο Kip Thorne, βραβευμένος με Νόμπελ και πρωτεργάτης της LIGO, δήλωσε πως «αν ο Χόκινγκ ήταν ζωντανός, θα ενθουσιαζόταν με το γεγονός ότι η επιφάνεια των μαύρων τρυπών αυξήθηκε». Ο Aamir Ali από το NSF πρόσθεσε: «Η LIGO μόλις ξεκινά. Έχουμε ολόκληρο σύμπαν να εξερευνήσουμε μέσω αυτού του νέου φακού».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στις 10 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Physical Review Letters. Το μέλλον περιλαμβάνει πιθανή προσθήκη τέταρτου ανιχνευτή στην Ινδία, που θα ενισχύσει την ακρίβεια εντοπισμού των πηγών των βαρυτικών κυμάτων.