Νέα μέθοδος μπορεί να εντοπίσει βαρυτικά κύματα

Την ύπαρξή τους είχε προτείνει για πρώτη φορά ο Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Τα βαρυτικά κύματα, οι αόρατοι κυματισμοί στον ιστό του χώρου και του χρόνου, μπορεί να ανιχνευθούν αν αναζητήσουμε τη λάμψη των αστεριών, υποστηρίζουν ερευνητές.

Την ύπαρξη των μυστηριωδών αυτών σχηματισμών είχε προτείνει για πρώτη φορά ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, στο πλαίσιο της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας. Το μέγεθος των κυμάτων εξαρτάται από τη μάζα των αντικειμένων που τα δημιουργούν.

«Τα βαρυτικά κύματα εκπέμπονται με την επιτάχυνση των μαζών» αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Barry McKernan, αστροφυσικός από το Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στη Νέα Υόρκη. Τα πολύ μεγάλα κύματα εκπέμπονται από πολύ μεγάλες μάζες, όπως συγχωνεύονται μεταξύ τους τα συστήματα που περιέχουν μαύρες τρύπες.

Όπως αναφέρει δημοσίευμα του Live Science, οι επιστήμονες δεν έχουν κάνει ακόμη απ’ ευθείας παρατηρήσεις βαρυτικών κυμάτων, παρότι συνεχίζουν να προσπαθούν να τα εντοπίσουν, κάνοντας πειράματα τόσο από τη Γη, όσο και στο Διάστημα. Τα κύματα αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη, κάτι που εξηγεί εν μέρει γιατί είναι δύσκολη η ανίχνευση αυτών των κυματισμών στο χωροχρόνο.

Ο McKernan και οι συνεργάτες του υποστηρίζουν, ότι τα βαρυτικά κύματα θα μπορούσαν να έχουν μεγαλύτερη επίδραση στην ύλη απ’ ό,τι πίστευαν οι ειδικοί μέχρι τώρα, με την επίδρασή τους να φωτίζει δυνητικά τα αστέρια.

«Σχεδόν εκατό χρόνια μετά την πρόταση της συγκεκριμένης θεωρίας από τον Αϊνστάιν, εξακολουθούν να αναδύονται ενδιαφέρουσες εκπλήξεις» σχολίασε ο ίδιος στην ιστοσελίδα Space.com. «Οι αστρονόμοι “μεγαλώνουμε” με την ιδέα ότι η αλληλεπίδραση της ύλης με τα βαρυτικά κύματα είναι πολύ ασθενής, σχεδόν αμελητέα. Και αυτό αποδεικνύεται ότι δεν είναι αληθές» πρόσθεσε.

Οι ερευνητές προτείνουν, ότι τα αστέρια που δονούνται στην ίδια συχνότητα με τα βαρυτικά κύματα διερχόμενα μέσω αυτών μπορεί να απορροφήσουν μία μεγάλη ποσότητα ενέργειας από τους κυματισμούς.

«Μπορεί κανείς να φανταστεί τα βαρυτικά κύματα ως ήχους από ένα πιάνο και τα αστέρια ως τις δονήσεις των χορδών ενός βιολιού κοντά στο πιάνο» εξήγησε ο McKernan. «Αν η συχνότητα των ήχων του πιάνου ταιριάξει με τη συχνότητα από τις χορδές του βιολιού, τότε οι χορδές μπορούν να συντονιστούν με τον ήχο». Αν ένα άστρο αντλήσει μεγάλα ποσά ενέργειας από τα βαρυτικά κύματα με αυτόν τον τρόπο, «τότε μπορεί να φουσκώσει και να μοιάζει πιο φωτεινό απ’ ό,τι θα ήταν κανονικά» εξήγησε ο ίδιος.

Μία πρόκληση που πρέπει να διερευνηθεί είναι εάν ένα πιο φωτεινό άστρο που ανιχνεύουν οι αστρονόμοι είναι πιο φωτεινό εξαιτίας των βαρυτικών κυμάτων ή εξαιτίας κάποιου άλλου παράγοντα. Οι ερευνητές προτείνουν ότι το «κλειδί» για την επισήμανση των επιπτώσεων των βαρυτικών κυμάτων περιλαμβάνει την εξέταση μεγάλων ομάδων άστρων.

«Όταν ένας πληθυσμός αστεριών βρίσκεται κοντά σε ένα σύστημα συγχώνευση μαύρων τρυπών και να σφυροκοπείται από βαρυτικά κύματα, πιστεύουμε ότι τα πιο ογκώδη αστέρια θα ανάψουν πρώτα» σημειώνει ο ερευνητής. «Καθώς οι μαύρες τρύπες θα πλησιάζουν μεταξύ τους, η συχνότητα των βαρυτικών κυμάτων που παράγεται θα αυξηθεί, με αποτέλεσμα να αναμένουμε να δούμε φωτεινότερα, μικρότερα αστέρια. Αν σε ένα πληθυσμό άστρων, τα μικρότερα αστέρια φωτιστούν μετά από τα μεγαλύτερα με ένα συλλογικό τρόπο, τότε αυτό θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι βαρυτικών κυμάτων» πρόσθεσε.

Η έρευνα αυτή προτείνει επίσης ένα διαφορετικό τρόπο ανίχνευσης, με έμμεσο τρόπο, των κυμάτων βαρύτητας. Εάν οι επιστήμονες αναπτύξουν ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων στη Γη ή στο Διάστημα, όταν ένα άστρο περνάει μπροστά από ισχυρές πηγές βαρυτικών κυμάτων, όπως οι μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται, τότε ο ανιχνευτής θα μπορεί να «πιάσει» μια πτώση στην ένταση αυτών των κυμάτων. Αυτό θα συμβεί αν το επισκιάζον αστέρι δονείται στη σωστή συχνότητα. «Συνήθως σκεφτόμαστε ότι τα αστέρια επισκιάζονται από κάτι, και όχι το αντίστροφο» ανέφερε ακόμη ο McKernan.

Ο ίδιος και οι συνεργάτες του Saavik Ford, Bence Kocsis και Zoltan Haiman εξηγούν τη θεωρία και τα ευρήματά τους σε ένα άρθρο τους που δημοσιεύτηκε στο «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters».

Πηγή: http://www.newsbeast.gr