Již více než 40 let pátrají astronomové celého světa po gravitačních vlnách - fluktuacích časoprostoru - předpovězených Albertem Einsteinem. Ty by měly být způsobovány rychle se pohybujícími velmi hmotnými objekty, jako jsou černé díry či neutronové hvězdy.
Obří interferometry LIGO a VIRGO
Nejnovější výsledky svých pokusů nedávno zveřejnili v časopise Nature společně americká observatoř LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), vůbec největší detektor gravitačních vln na světě, a evropský projekt zvaný VIRGO.
Na publikovaném článku nejsou zajímavá jen předkládaná fakta, vycházející z měření v letech 2005–2007, ale i to, že je podepsán více než 600 vědci.
LIGO tvoří dva v podstatě shodné detektory, jeden se nalézá v Livingstonu v Louisianě, druhý poblíž městečka Hanfordu ve státě Washington.
Obě zařízení jsou v provozu od roku 2002 a obě využívají interferometrů ve tvaru L s rameny o délce 4 kilometrů. Obdobný detektor VIRGO, který provozuje Evropská gravitační observatoř (EGO - European Gravitational Observatory), se nachází u italské vesničky Cascina, pouhých 10 kilometrů od slavné Pisy.
Jeho ramena jsou dlouhá tři kilometry (více o tom jak detektory gravitačních vln fungují zde). LIGO i VIRGO se soustředila na hledání gravitačních vln o frekvencích kolem 100 hertzů. Ale dosud nic nenašla, žádné gravitační vlny nebyly pozorovány.
Limity fyziky
To by někomu mohlo připadat jako neúspěch, ale vědci žádné poraženecké nálady rozhodně nesdílí. Spíše naopak. Podle nich jim "nulové" výsledky pomáhají lépe pochopit, co se dělo v několika prvních vteřinách vývoje vesmíru, přesněji řečeno stanovit limity fyzikálních podmínek, které v raném vesmíru panovaly. Například z nich lze odvodit horní hranici hustoty gravitačních vln v raném vesmíru a to je velmi důležitý poznatek.
"I to, že žádné gravitační vlny detekovány nebyly, nás může naučit něco o našem vesmíru," tvrdí Vuk Mandic z Minnesotské univerzity v Minneapolis, jeden z koordinátorů prací na LIGO, a na serveru časopisu New Scientist své myšlenky dále rozvíjí: "Gravitační vlny nám říkají, jak tehdy fungovaly fyzikální zákony. To je pro nás velmi cenné, protože vysokoenergetické podmínky v laboratořích navodit nemůžeme."
Záplava gravitačních vln
Teorie předpokládá, že při velkém třesku byl vesmír gravitačními vlnami doslova zaplaven, zatímco pro jiné formy záření byl naprosto neprostupný. Tzv. primordiální gravitační vlny jsou tedy vlastně jediní "svědkové dávných dob" a jejich detekce by kosmologům mohla o počátečním období vývoje vesmíru leccos povědět.
Pro získání lepší představy primordiálních gravitačních vln si můžeme vypomoci analogií s reliktním elektromagnetickým zářením, to ovšem vzniklo až 380 tisíc let po třesku, zatímco gravitační vlny byly v kosmu přítomny již při jeho zrození.
Současné detektory tedy gravitační vlny neodhalily, to však vědce od jejich úsilí nedokáže odradit. Své naděje nyní upínají především k roku 2014, kdy by se měl rozběhnout projekt Advanced LIGO, který by měl mít k dispozici ještě citlivější zařízení.
Zdroje:
