Gravitace přitahující nás k Zemi se šíří ve vlnách tzv. chvěním a vytváří gravitační vlny. Ty, díky tomu, že čeří vlastní prostor, nepodléhají žádnému rušení. Proti rádiovým vlnám, světlu nebo záření gama jsou tedy stabilnější a o okolním kosmu mohou přinést řadu nových poznatků.
Gravitační vlny vznikají především při srážkách obrovských hmotných objektů, jako jsou neutronové hvězdy nebo černé díry. Tyto signály jsou pak stovky až tisíc kilometrů dlouhé. I přesto, že se o nich zmiňoval už Albert Einstein, až do roku 2015 je nebylo lidstvo schopné zachytit. Historii astrofyziky přepsala až trojice vědců Rainer Weiss, Bary Barish a Kip Thorne, kteří za jejich detekci získali v roce 2017 Nobelovu cenu.
Gravitační vlny a vesmír
Mezi první zařízení, jež zachytilo gravitační vlny, patřil laser LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Pracuje tak, že porovnává dva identické laserové paprsky z čidel nacházejících se v amerických státech Washington a Louisiana. Jejich vzdálenost zaručuje, že signály nejsou rušené okolím.
Gravitační vlnové signály
Už dlouho se však vědci ptali, zda by bylo možné zachytit i menší gravitační vlny o vlnové délce od několika metrů do několika kilometrů pocházející z exotických axionových či preonových hvězd, případně z černých děr. Proto byl zkonstruován doslova stolní detektor, jež slaví své první úspěchy.
Přístoj vědců Maxima Goryacheva a Michaela Tobara z Univerzity Západní Austrálie se skládá z křemenného disku o průměru kolem 2,5 cm a tloušťce cca 2 mm připojeného k dalšímu kusu křemene ve vakuové komoře. Jakmile do talíře narazí vysokofrekvenční gravitační vlna, překlopí se do zvukové podoby, jež zesílí citlivý supravodivý kvantový intereferenční zesilovač SQUID. Tento „zvonek", jak zařízení pojmenoval fyzik Tobar, se rozezněl již dvakrát.
Signály z vesmíru
Stalo se to během půlročního experimentu. Detektor zacinkal pokaždé na jednu až dvě sekundy. Vědci byli nadšení a začali pracovat na logickém vysvětlení, odkud signál pochází. Nejprve však bylo nutné vyloučit případné chyby přístroje nebo zachycení kosmického záření místo gravitačních vln či tepelných výkyvů v krystalu.
Zatím se však zdá, že přístroj „ulovil" pravé gravitační vlny, které by, podle autorů studie publikované v odborném časopise Physical Review Letters, mohly pocházet z temné hmoty pojmenované jako axion rotující kolem černých děr. Mezi další zdroj by mohl patřit samotný Velký třesk. Této hypotéze se fyzici věnovali nejvíc.
Moderní fyzika pracuje s faktem, že vesmír si krátce po Velkém třesku prošel krátkým, ale intenzivním obdobím zvaným inflace. Během něj se zvětšoval a měnil skupenství. Pokud se to, dle matematických modelů, opravdu stalo, mohl uvolnit velké množství energie, která by rozechvěla časoprostor. Výsledkem by byly menší gravitační vlny - totožné s těmi, jež vědci zachytili.
Zdroje: ct24.ceskatelevize.cz, www.osel.cz, www.irozhlas.cz
