14. septembril 2015 koges meie planeet väga väikest ruumi-aja ripplit, mis tuvastati laserinterferomeetrilise gravitatsioonilaine vaatluskeskuse (LIGO) abil. Signaali analüüsimisel mõistsid füüsikud, et need gravitatsioonilained on põhjustatud kahe musta auguga liitumisest umbes 1,3 miljardi valgusaasta kaugusel Maast. See esimene gravitatsioonilaine tuvastamise sündmus sai nimeks "GW150914."
11. veebruaril ülemaailmse pompiga avaldatud vaatlus ei kinnitanud mitte ainult üht Einsteini viimast ennustust 100-aastase üldise suhtelisuse teooria kohta, vaid näitas ka meile, et on olemas umbes 30 päikesepaistega mustad augud, mis võivad osutuda tavalisemaks kui kaasaegsed teooriad ennustavad. See avastus on ka esimene tantaliseeriv astronoomia, mis tulevikus muudab universumi nägemise viisi. Gravitatsioonilaine astronoomia on paradigmamuutus elektromagnetilisest spektrist; Nüüd näeme nähtamatuid energiaüritusi, mis tekitavad gravitatsioonilaineid, kuid ei saa tekitada elektromagnetilisi ilminguid.
Täna teatas NASA, et tema kosmiline gravitatsioonilaine vaatluskeskus avastas nõrga signaali, mis oli lähedal prognoositavale gravitatsioonilaineallikale, mis avab põnevaid väljavaateid selle konkreetse mustade aukude liitumisele sisuliselt.
NASA Fermi gammakiirguse teleskoop tuvastas väga nõrga ja lühikese kiirgusega röntgenikiirte, mis vastavad lühikesele gammakiirgusele (või GRB-le) vähem kui pool sekundit pärast LIGO registreerimist GW150914. See on üllatav - NASA pressiteate kohaselt eeldati, et kui mustad augud kokku puutuvad, teevad nad seda "puhtalt" ilma elektromagnetkiirguse tekitamata. Niisiis, kas ühel sündmusel on kaks signaali? Aeg muudab selle väga tõenäoliseks; on ainult 0, 2 protsenti tõenäosus, et nad toimusid samal taevas samal ajal, kuid kuulusid kahele erinevale kõrgenergeetilisele nähtusele. „See väike tõenäosus, tantaliseeriv avastus võib olla valehäire, kuid enne, kui hakkame õpikute ümberkirjutamist alustama, peame nägema rohkem sündmusi, mis on seotud mustade aukude ühinemisega gravitatsioonilaineid,” ütles Valery Connoton, Gamma-ray Burst Monitori meeskonna liige ( GBM) Alabama Huntsville'i rahvusruumi, teaduse ja tehnoloogia keskuses.
Arvatakse, et enamik HVsid luuakse siis, kui massiivsed tähed paisuvad pärast kütuse põlemist ja seejärel plahvatavad, moodustades musta auku. Neid tuntakse "pika gammakiirguse" intensiivse kiirguse allikana, mida tuvastatakse kui gammakiirguse ja suure energiatarbega röntgenikiirguse kiirgust, mis tulenevad tähe postist plahvatushetkel. Siiski on olemas salapärasem tüüp GRB lühikese ajaga (vähem kui 2 sekundit) ja võib-olla on see seotud mustade aukude ja neutronitähise kokkusurumisega.
Nüüd, kui astronoomidel on ligipääs gravitatsioonilaine spektrile, on tõenäoliselt leitud „lühikese gammakiirguse“ tegelik olemus.
„Ainult ühisüritusel - gammakiirguse ja gravitatsioonikiirte ühisel avastamisel - selgub täpselt, mis põhjustab lühikest GRB-d,” ütles Lindy Blackburn, Cambridge'is asuva Harvard-Smithsonian'i astrofüüsika keskuse doktorant ja LIGO teaduskoostöö liige. „Kahe vaatluse, gammakiirguse vahel on uskumatu koostoime, mis näitab allika energia ja kohaliku keskkonna üksikasju ning gravitatsioonilaine, andes ainulaadse testi sündmusele viivast dünaamikast.”
Gravitatsioonilaine signaali tekitas spiraali kiire lahtihaardumine ja kahe musta auku kokkupõrge - sündmus, mis lõi nüüdseks kuulsa “mustade aukude tweetimise”. Aga kui Fermi teleskoobi vaatlemine on tegelikult sama sündmus, peavad astrofüüsikud aru saama, kuidas see juhtub. Musta aukude ühendamine ei tohiks tekitada elektromagnetilises spektris märkimisväärset energiat, kui puudub kindel kogus gaasi konfluentsuspiirkonna lähedal. Kuid tundub, et enamik binaarseid musti auke ümbritsevatest gaasidest oleks kadunud juba ammu. Lühidalt öeldes tuli see nõrk GRB signaal üllatusena ja füüsikud peavad otsustama, kas me mõistame täielikult mustade aukude ühinemise dünaamikat või näeme mõningaid uusi füüsikaid, mis on siiani peidetud.
Ükskõik mis põhjusel, on see ainult algus gravitatsioonilaine põnevast astronoomiaajast, mis mitte ainult ei lase meil uurida mõningaid universumi kõige äärmuslikke nähtusi, kahtlemata vastates paljudele küsimustele, vaid paljastab ka palju uusi kosmilisi saladusi.
