Experții au auzit zgomotul de fond al universului pentru prima dată în istorie. Cum a fost posibilă reușită impresionantă

Reușita experților poate oferi noi informații despre găurile negre imense care se află în centrul galaxiilor, potrivit The Guardian.

Astfel de obiecte cosmice sunt de milioane sau chiar de miliarde de ori mai mari decât Soarele. Au un rol esențial în formarea galaxiilor, dar sunt dificil de studiat, pentru că lumina nu poate scăpa forței gravitaționale imense pe care o exercită.

Experții au auzit zgomotul de fond al universului pentru prima dată în istorie

„E o veste extraordinară,” a declarat dr. Stephen Taylor, din cadrul Observatorului Nanohertz pentru Unde Gravitaționale din America de Nord. Taylor e și expert în astrofizică în cadrul Universității Vanderbilt. 

Astronomii îl urmăresc de un sfert de secol: zgomotul de fond al universului, emis de vortexul găurilor negre gigantice. Zgomotul a fost identificat în premieră graţie unei tehnici inedite de detectare a undelor gravitaţionale. Autorii unui nou studiu afirmă că a tehnica deschis „o nouă fereastră către Univers,” informează AFP, scrie AGERPRES. 

Aceste concluzii reprezintă rezultatul unei vaste colaborări între cele mai mari radiotelescoape din lume. Ele au reuşit să capteze această vibraţie din Univers cu „precizia unui orologiu”. Cercetarea a fost publicată simultan în mai multe reviste ştiinţifice.

Undele gravitaționale au fost prezise de Einstein în 1916 şi detectate o sută de ani mai târziu. Sunt distorsiuni infime ale continuumului spaţiu-timp, asemănătoare cu ondulaţiile apei produse pe suprafaţa unui lac. Aceste oscilaţii se propagă cu viteza luminii. Se nasc sub efectul unor evenimente cosmice violente, precum coliziunea dintre două găuri negre.

Ele pot fi legate de fenomene masive, dar semnalul lor este extrem de slab. În 2015, detectoarele de unde gravitaţionale LIGO (Statele Unite) şi Virgo (Europa) au revoluţionat astrofizica detectând un tremur foarte scurt. Acesta a durat mai puţin de o secundă. A fost generat de coliziunea dintre găuri negre stelare. Acestea aveau o masă de zece ori mai mare decât cea a Soarelui. Cu ajutorul undelor gravitaționale, experții au auzit pentru prima dată zgomotul de fond al Universului. 

De această dată, un semnal mult mai lung în timp trădează un fenomen produs la o scară mai mare. A fost captat de o reţea de radiotelescoape (din Europa, America de Nord, India, Australia şi China) administrate de consorţiul International Pulsar Timing Array (IPTA).

Este vorba despre unde gravitaţionale generate de găuri negre ce au „o masă de mai multe milioane sau miliarde de ori mai mare decât Soarele,” a declarat Gilles Thereau, astronom la Observatorul Paris-PSL, care a coordonat activitatea părţii franceze din acest proiect.

Experții au folosit pulsarii din Calea Lactee pentru a auzi undele gravitaționale

Pentru detectarea acestor unde, oamenii de ştiinţă au utilizat un instrument inedit: pulsarii din Calea Lactee. Aceste stele prezintă particularitatea de a avea o masă egală sau de două ori mai mare decât cea a Soarelui. Greutatea e comprimată într-o sferă cu diametrul de aproximativ 10 kilometri.

Ultra-compacte, aceste astre se învârt în jurul propriei axe cu mare viteză. Pot atinge și până la 700 de rotaţii pe secundă, a precizat Gilles Thereau. Este vorba despre o rotire extrem de rapidă, care produce o strălucire magnetică la poli, precum un fascicul al unui far, detectabil graţie undelor radio emise cu frecvenţe joase. Cu ajutorul lor, experții au auzit zgomotul de fond al Universului pentru prima dată. 

La fiecare rotaţie, pulsarii trimit „bipuri” ultra-regulate, care fac din ele „nişte remarcabile orologii naturale”, a explicat Lucas Guillemot, de la Laboratorul de fizică şi chimie a mediului şi spaţiului (LPC2E) din Orleans.

Cercetătorii au catalogat grupuri de pulsari, pentru a obţine „o plasă cerească” în meandrele continuumului spaţiu-timp.

Ei au putut să măsoare o infimă dereglare în tic-tacul lor. Aceste modificări au fost „mai mici de o milionime de secundă în peste 20 de ani”, a precizat Antoine Petiteau, de la Comisariatul pentru energie atomică (CEA).