O modificare mai mică decât o miime de proton dezvăluie un cataclism cosmic

Curiozitate.ro

O modificare mai mică decât o miime de proton dezvăluie un cataclism cosmic

Deși găurile negre sunt invizibile, oamenii de știință pot detecta ciocnirile lor ascultând undele gravitaționale, o metodă care a deschis o nouă eră în astronomie.

Nicio cameră, niciun telescop nu a văzut vreodată două găuri negre ciocnindu-se. Și totuși, oamenii de știință spun aproape cert că acest lucru s-a întâmplat acum câteva miliarde de ani, undeva departe, la o distanță de miliarde de ani lumină. Cum pot fi atât de siguri?

Pentru că au învățat să asculte universul, nu doar să-l privească. Găurile negre sunt invizibile prin definiție. Gravitația lor gigantică înghite orice, inclusiv lumina. Nimic nu trece de orizontul evenimentelor – nici măcar un foton. Ar fi ca și cum ai încerca să fotografiezi întunericul absolut.

Dar deși nu le vedem, le simțim efectele. Atunci când două găuri negre se rotesc una în jurul celeilalte și, în cele din urmă, se contopesc, eliberează o cantitate colosală de energie. Nu sub formă de lumină, ci ca unde care străbat chiar țesătura spațiului și a timpului.

E ca și cum ai arunca două mingi grele pe o pânză întinsă: suprafața se unduiește, iar undele se propagă până departe.

Urechi uriașe pentru valurile spațiului

Aceste unde gravitaționale au fost captate de instrumente care nu seamănă deloc cu telescoapele clasice. LIGO, în Statele Unite, și Virgo, lângă Pisa, în Italia, sunt mai degrabă niște urechi uriașe. Au brațe lungi, de câțiva kilometri, dispuse în unghi drept, prin care circulă raze laser.

Când o undă gravitațională trece prin Pământ, spațiul se întinde și se comprimă imperceptibil. Lungimea brațelor se modifică atât de puțin încât măsurarea este mai fină decât o miime din diametrul unui proton.

E ca și cum ai încerca să măsori distanța până la cea mai apropiată stea cu precizia unei lățimi de păr. O ispravă de inginerie care ține de miracol. Semnalul captat seamănă cu o șoaptă.

Fizicienii îl numesc adesea un cântec: o vibrație a cărei frecvență crește rapid, apoi se stinge brusc exact în momentul fuziunii. Analizând această formă, cercetătorii pot reconstitui masa fiecărei găuri negre, viteza rotației și distanța până la eveniment.

Pentru a nu confunda semnalul cu un camion care trece sau cu un cutremur, detectoarele din puncte diferite trebuie să înregistreze simultan același lucru. Dacă LIGO și Virgo aud la unison, nu mai există nicio îndoială.

Ce ascultăm acum din cosmos?

Dincolo de spectacolul tehnic, această metodă a deschis o fereastră nouă asupra cosmosului. Acum putem observa cataclisme care nu emit lumină – ecouri care au călătorit miliarde de ani până la noi. Fiecare undă captată e un mesaj din trecutul îndepărtat al universului.

Așa s-a născut astronomia multi-mesager: combinăm lumina, particulele și vibrațiile spațiului pentru a picta un portret tot mai complet. E ca și cum, după secole de privit printr-o fereastră, am învățat brusc să ascultăm și să simțim tremurul adânc al cosmosului.

A spune că două găuri negre s-au contopit fără să le fi fotografiat nu e o presupunere. E rezultatul unei ascultări răbdătoare și al unei tehnologii de o finețe extremă, capabilă să perceapă fiorul unui spațiu-timp zguduit de giganți invizibili.

Și dacă auzim deja aceste ciocniri îndepărtate, ce alte murmure ale universului mai așteaptă să fie descoperite, ascunse în liniștea aparentă a spațiului?