Vannak gravitációs hullámok, közvetlen bizonyítékot találtak Einstein jóslatára

Évtizedekig tartó kutatás után tudósok egy nemzetközi csoportja végre közvetlen bizonyítékot talált az Albert Einstein által száz éve megjósolt gravitációs hullámok létezésére, vagyis a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására. Az óriási jelentőségű felfedezésről az amerikai National Science Foundation, a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech), a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) és a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) Tudományos Együttműködés tagjai számoltak be csütörtökön Washingtonban, adta hírül a távirati iroda.

David Reitze, a LIGO-kísérlet igazgatója, a Caltech tudósa szerint eredményeik újfajta csillagászati kutatások előtt nyithatnak utat és megfigyelhetővé tesznek eddig megfigyelhetetlen jelenségeket, például két fekete lyuk összeolvadását.

A gravitációs hullámok ugyanis egyedi információt hordoznak forrásaikról és a gravitáció természetéről. Einstein pár hónappal azután, hogy közzétette általános relativitáselméletét, 1916 júniusában jósolta meg, hogy minden gyorsuló tömeg gravitációs hullámot kelt, és a hullámok annál erősebbek, minél nagyobb az objektum tömege. Gravitációs hullámokat tehát elsősorban nagyszabású kozmikus események, például szupernóvák vagy összeolvadó fekete lyukak keltenek, a hullámok azonban még ezek esetében is csak olyan parányi - pár kilométeres távolság esetén a proton átmérőjének töredékét jelentő - változásokat okoznak a téridőben, hogy még maga Einstein sem hitt abban, hogy valaha mérhetők lesznek. Közvetve 1974-ben sikerült kimutatni őket, de a tudósok több mint ötven éve keresték a közvetlen bizonyítékot is a létezésükre.

A LIGO tudósainak két fekete lyuk összeolvadása révén sikerült közvetlenül megfigyelniük a gravitációs hullámokat 2015. szeptember 14-én, egy Földtől 1,3 milliárd fényévnyire lévő galaxisban. Az esemény során példátlan mennyiségű energia szabadult fel, amelyet a gravitációs hullámok továbbítottak. Az eredeti fekete lyukak tömege 29, illetve 36 naptömeg volt, az összeolvadásukkal keletkezett objektumé azonban csak 62 - mondta Gabriela González, a LIGO tudományos együttműködésért felelős vezetője, a Louisianai Állami Egyetem kutatója. A LIGO a világ egyik legérzékenyebb tudományos műszere, amely a közelmúltban esett át nagyszabású fejlesztésen.

Az egymilliárd dolláros szerkezet két egyforma, négy kilométer hosszú lézerdetektorból áll, amelyeket a Caltech és az MIT épített abból a célból, hogy a Földet elérő gravitációs hullámok által okozott rezgéseket észleljék. A detektorok egyike a Louisiana állambeli Livingstonban, a másik a Washington állambeli Hanfordban van, és a proton méreténél tízezerszer kisebb változásokat képesek mérni a téridőben. Az adatokat nemzetközi összefogásban értékelik, az együttműködésben magyar kutatócsoportok is közreműködnek: köztük a Frei Zsolt asztrofizikus által irányított Eötvös Gravity Research Group és a Wigner Fizikai Kutatóközpont, amelynek munkatársai a LIGO és az Olaszországban működő Virgo detektor közös adatfeldolgozásában vettek részt.

A Valentin-nap már a fekete lyukaké is

Több világraszóló felfedezést is takar a gravitációs hullámok első közvetlen észlelése, mondta a Magyar Tudományos Akadémia csütörtöki budapesti sajtótájékoztatóján Frei Zsolt, miután a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) tudósai Washingtonban bejelentették, hogy két fekete lyuk összeolvadása révén közvetlen bizonyítékot találtak a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására.

A magyar asztrofizikus, a kutatás résztvevője kiemelte: amellett, hogy végre sikerült detektálniuk a gravitációs hullámokat, először tudták közvetlenül megfigyelni, hogy léteznek feketelyuk-párok. A LIGO által megfigyelt összeolvadás pedig az eddig észlelt legnagyobb energiájú folyamat volt a természetben. A gravitációs hullámok révén olyan jelenségeket is észlelhetünk majd, amelyek eddig láthatatlanok voltak, utalt arra, hogy eddig csak az elektromágneses kölcsönhatás alapján figyelhették meg az eget.

Új ablakot nyitottunk ki

A gravitációs hullámok felfedezése új ablakot nyit az univerzumra, hangsúlyozta Lovász László, a Magyar Tudományos Akadémia elnöke a szervezet csütörtöki budapesti sajtótájékoztatóján, hangsúlyozva, hogy a jelenség első közvetlen észleléséhez magyar kutatók is hozzájárultak. Lovász László emlékeztetett arra, hogy a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) Tudományos Együttműködésben több magyar tudóscsapat is részt vett, a munka oroszlánrészét a Frei Zsolt vezette Eötvös Gravity Research Group (EGRG) végezte.

Az MTA elnöke szerint az eredmény, amely mögött több mint egymilliárd dolláros befektetés és több évtizedes műszerfejlesztés áll, az alapkutatás látványos sikere. A LIGO tudósai csütörtökön jelentették be, hogy közvetlen bizonyítékot találtak a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására, amelyet Einstein jósolt meg.