„Murmurul” din Univers a fost auzit pentru prima dată

Oamenii de știință au auzit pentru prima dată „corul” undelor gravitaționale ce emană din întregul Univers și este mai puternic decât se așteptau.

Noua descoperire a fost făcută de oamenii de știință cu ajutorul Observatorului Nord-American de Nanohertz pentru Unde Gravitaționale (NANOGrav), arată un comunicat de presă.

Aceștia au observat îndeaproape stelele numite pulsari care acționează, în esență, ca niște metronoame cosmici, permițând oamenilor de știință să măsoare o mare parte din fenomenele spațiale. Noile descoperiri constituie prima dovadă directă cu radiația gravitațională de fond, care până acum exista doar în teorii, conform Interesting Engineering.

Cum sunt generate undele gravitaționale detectate în Univers?

Radiația gravitațională de fond a fost teoretizată încă de la prima detectare a unei unde gravitaționale. Acest fapt a confirmat teoria lui Albert Einstein, conform căreia undele sunt generate atunci când două obiecte masive, cum ar fi găurile negre sau stelele neutronice, se ciocnesc.

Undele gravitaționale recent detectate sau ondulațiile în spațiu-timp sunt cele mai puternice măsurate vreodată. Acestea transportă o energie de aproximativ un milion de ori mai mare decât cea a unei explozii unice de unde gravitaționale provenite dintr-o fuziune tipică a unei găuri negre sau a unei stele neutronice.

În lucrarea lor, publicată în The Astrophysical Journal Letters, cercetătorii au explicat faptul că undele gravitaționale au fost probabil produse de perechi de găuri negre supermasive ce se îndreaptă în spirală spre evenimente de coliziune masivă.

„Este ca un cor, cu toate aceste perechi de găuri negre supermasive ce cântă la diferite frecvențe. Aceasta este prima dovadă de până acum a radiației gravitaționale de fond. Am deschis o nouă fereastră de observare a Universului. Radiația gravitațională de fond este de aproximativ două ori mai puternică decât mă așteptam. Este într-adevăr la capătul superior a ceea ce modelele noastre pot crea doar din găurile negre supermasive”, a explicat în comunicat Chiara Mingarelli, cercetător la NANOGrav și profesor la Universitatea Yale din SUA.

Cum au măsurat oamenii de știință radiația gravitațională de fond?

Oamenii de știință au ajuns la concluziile lor folosind o metodă complet nouă. Spre deosebire de observatoarele de unde gravitaționale LIGO și Virgo, cu sediul pe Pământ, ce detectează undele de înaltă frecvență, NANOGrav a fost conceput pentru a măsura undele de frecvență foarte joasă. Unele dintre aceste unde sunt de frecvență atât de joasă încât lungimea de undă ar putea avea o lungime de zeci de ani-lumină.

Un experiment pe Pământ nu ar putea detecta astfel de unde enorme, deoarece acestea ar putea avea nevoie de zeci de ani pentru a trece printr-o instalație de detecție. În schimb, echipa NANOGrav a observat îndeaproape, timp de mulți ani, pulsarii, adică rămășițe ultra-dense ale unor stele mari care au murit și au devenit supernove.

Pulsarii emit fascicule de unde radio atât de regulat, încât sunt numiți uneori ceasuri cosmice. Pentru experimentul lor, cercetătorii au măsurat modul în care aceste impulsuri regulate de unde radio au fost deformate de undele gravitaționale pe parcursul a 15 ani.

În total, au analizat 67 de pulsari folosind Observatorul Arecibo din Puerto Rico, Telescopul Green Bank din Virginia de Vest și Very Large Array din New Mexico.

„Pulsarii sunt, de fapt, surse radio foarte slabe, așa că avem nevoie de mii de ore pe an la cele mai mari telescoape din lume pentru a realiza acest experiment”, a explicat Maura McLaughlin de la Universitatea West Virginia, codirector al NANOGrav Physics Frontiers Center.

Următorul pas pentru cercetătorii de la NANOGrav va fi să identifice și să analizeze sursele zgomotului cosmic de fond. Procedând astfel, ei ar putea dezvălui mecanisme ale Universului care erau necunoscute până acum omenirii.

Vă mai recomandăm și: 

Oamenii de știință au găsit „o uriașă gaură gravitațională” în Oceanul Indian

Astronomii au observat pentru prima dată unde radio emise de o supernovă de tip Ia

Premieră astronomică în România: Cercetătorii din Bârlad au observat o novă extragalactică

Astronomii au găsit șase obiecte ciudate în centrul Căii Lactee