S-a descoperit o „memorie” detectabilă a undelor gravitaţionale

Cercetătorii au identificat un nou concept - „memorie orfană” - care schimbă modul actual de gândire despre undele gravitaţionale. Studiul, realizat de Monash University, Australia, a fost publicat în revista Physical Review Letters.

Conform teoriei relativităţii generale, postulată de Albert Einstein, fluctuaţiile curburii spaţiu-timp, care se propagă cu viteza luminii, formează undele gravitaţionale. Celebrul fizician a teoretizat că undele gravitaţionale ar fi asemănătoare cu undele formate într-un iaz atunci când o piatră este aruncată în apă. Ipoteza existenţei undelor gravitaţionale a apărut pentru prima oară într-o lucrare cu titlul Gravitationswellen (Unde gravitaţionale), publicată de către Einstein în anul 1918.

Scopul mai multor proiecte, printre care şi Laser Interferometer Gravitaţional-Wave Observatory (LIGO) este să măsoare direct undele gravitaţionale.

În studiul publicat, oamenii de ştiinţă afirmă că fluctuaţiile curburii spaţiu-timp, care se propagă cu viteza luminii, conduc de fapt la extinderea spaţiu-timpului, iar acesta, odată extins, nu se mai întoarce la starea sa originală. Rămâne extins. Au numit acest efect „memorie”. Termenul „orfan” se referă la faptul că unda gravitaţională mamă nu este direct detectabilă.

„Aceste unde ar putea deschide calea pentru a studia acea parte din fizică care în prezent este inaccesibilă tehnologiei noastre”, spune Eric Thrane, de la Monash University, unul dintre autorii studiului realizat împreună cu Lucy McNeill şi Paul Lasky. „Acest efect, numit “memorie” nu a fost încă observat”, a spus Thrane.

Detectoarele de unde gravitaţionale cum ar fi LIGO, doar „aud” undele gravitaţionale la anumite frecvenţe, a spus autorul principal Lucy McNeill. „Dacă există pe acolo surse exotice de unde gravitaţionale, de exemplu, de micro găuri negre, LIGO nu le va auzi deoarece acestea sunt prea frecvente”, a spus el.

„Dar un studiu a demonstrat că LIGO poate fi folosit pentru a investiga universul undelor gravitaţionale, unde despre care anterior se credea că sunt invizibile pentru ele [detectoarele de unde gravitaţionale, n.r.]”, a adăugat Lucy McNeill.

Paul Lasky a spus că LIGO nu va putea vedea întinderea oscilaţiei şi a contracţiei, dar va fi capabil să detecteze urmele „memoriei” dacă aceste obiecte există.

Cercetătorii au fost în măsură să demonstreze că undele gravitaţionale de frecvenţă înaltă lasă în urmă o memorie pe care LIGO o poate detecta. „Această descoperire demonstrează că LIGO poate fi capabil să detecteze sursele undelor gravitaţionale chiar dacă nimeni nu a crezut că el ar putea să o facă”, a spus Lasky.

Detectarea undelor gravitaţionale a deschis o nouă fereastră către Univers şi către cele mai violente fenomene ale sale şi oferă noi oportunităţi în astronomie, permiţând obţinerea de date despre stelele, galaxiile şi găurile negre foarte îndepărtate.

Analiştii au declarat că această descoperire oferă o nouă modalitate de studiere a ceea ce a fost Universul în starea sa de început.

Surse: Physical Review Letters: Detecting Gravitaţional Wave Memory without Parent Signals. Lucy O. McNeill, Eric Thrane, and Paul D. Lasky Phys. Rev. Lett. 118, 181103 – Published 4 May 2017; New Scientist: LIGO could detect gravitaţional waves’ permanent space-time warp; Science alert: Gravitaţional Waves Are Permanently Warping The Fabric of Space-Time