Αναζητήστε το δικό σας βαρυτικό κύμα

Ποιος ξέρει; Ίσως το επόμενο βαρυτικό κύμα ανακαλυφθεί από εσάς: ένα μήνα μετά την ιστορική επιβεβαίωση της ύπαρξης του φαινομένου, το ερευνητικό πρόγραμμα Einstein@Home περνά σε νέα φάση, ζητώντας από εθελοντές σε όλο τον κόσμο να διαθέσουν τους υπολογιστές τους στην ανάλυση σημάτων από τους ανιχνευτές LIGΟ.

Κάθε ενδιαφερόμενος μπορεί να κατεβάσει το screensaver του Einstein@Home, το οποίο αξιοποιεί την επεξεργαστική ισχύ οποιουδήποτε PC όταν το μηχάνημα δεν χρησιμοποιείται από τον ίδιο τον χρήστη.

Το ερευνητικό πρόγραμμα τρέχει από το 2005, μέχρι σήμερα όμως δεν έχει εντοπίσει τίποτα. Αυτό όμως θα μπορούσε να αλλάξει μετά την αναβάθμιση των δύο πανομοιότυπων ανιχνευτών LIGO στις ΗΠΑ: λιγότερο από μια εβδομάδα μετά την ενεργοποίηση του αναβαθμισμένου συστήματος, οι ερευνητές του πειράματος LIGO ανακοίνωσαν την πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων στις 11 Φεβρουαρίου.

Τα βαρυτικά κύματα είναι ρυτιδώσεις στην ίδια την υφή του χωροχρόνου που διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ταχύτητα του φωτός.

Η ύπαρξή τους είχε προβλεφθεί από το 1916 από τον Αϊνστάιν, ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας, και μέχρι φέτος παρέμενε η τελευταία ανεπιβεβαίωτη πρόβλεψη του μεγάλου φυσικού.

Τα βαρυτικά κύματα ουσιαστικά τεντώνουν τον χωροχρόνο σε μία διάσταση, ας πούμε κατά μήκος, και τον συμπιέζουν σε μια άλλη, ας πούμε κατά πλάτος. Με άλλα λόγια, τα βαρυτικά κύματα κυριολεκτικά αλλάζουν τις διαστάσεις των αντικειμένων, έστω και ανεπαίσθητα.

Προσομοίωση των βαρυτικών κυμάτων που παράγονται από τη σύγκρουση μελανών οπών

Η μεταβολή που ανιχνεύθηκε στο LIGO ήταν χιλιάδες φορές μικρότερη από τη διάμετρο ενός άτόμου. Προήλθε από βαρυτικά κύματα που γεννήθηκαν πριν από 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν δύο μαύρες τρύπες κινήθηκαν σπειροειδώς η μία προς την άλλη και τελικά συγκρούστηκαν.

Το Einstein@Home, το οποίο επεξεργάζεται δεδομένα του LIGO και του αντίστοιχου πειράματος Virgo στην Ιταλία, θα εστιαστεί τώρα σε λιγότερο βίαια φαινόμενα, τα οποία προκαλούν μικρότερα αλλά πιο μακρόβια βαρυτικά κύματα.

Τέτοια σήματα εκτιμάται ότι μπορούν να παραχθούν από άστρα νετρονίων -κουφάρια νεκρών άστρων, τόσο πυκνά ώστε ένα κομμάτι τους σε μέγεθος σπιρτόκουτου θα είχε μάζα 5 τρισεκατομμυρίων τόνων.

Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, τα περιστρεφόμενα σώματα όπως οι πλανήτες και τα άστρα μπορούν να παράγουν βαρυτικά κύματα μόνο αν δεν είναι απόλυτα συμμετρικά γύρω από τον άξονα περιστροφής τους.

Αν το Einstein@Home ανιχνεύσει κύματα από άστρα νετρονίων, οι φυσικοί θα γνωρίζουν πλέον ότι τα σώματα αυτά δεν είναι απόλυτα συμμετρικά -είναι ανομοιογενή ή έχουν «λόφους» στην επιφάνειά τους.

Τα βαρυτικά κύματα θα μπορούσαν έτσι να αποκαλύψουν νέα στοιχεία για την εσωτερική δομή των άστρων νετρονίων.

Τα άστρα νετρονίων ονομάζονται έτσι επειδή η ακραία υψηλή πυκνότητά τους είναι πιθανό να αναγκάζει τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια της ύλης να συγχωνεύονται σε νετρόνια.

Αυτό όμως είναι μια θεωρία που παραμένει ανεπιβεβαίωτη, και το Einstein@Home θα μπορούσε να δώσει οριστικές απαντήσεις.

Απαντήσεις που ίσως προέλθουν από εσάς.

Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ