Ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων αποκλείουν μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος

[Xenios]

Ο ανιχνευτής περιλαμβάνει δύο κάθετες σήραγγες μέσα στις οποίες εκπέμπονται δέσμες λέιζερ (Πηγή: Ligo)

Ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων στις ΗΠΑ και την Ιταλία δεν έχουν καταφέρει μέχρι σήμερα να ανιχνεύσουν αυτούς τους παράξενους κυματισμούς στο χωροχρόνο, τουλάχιστον όμως απέκλεισαν ορισμένα θεωρητικά μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, την οποία διατύπωσε ο Αϊνστάιν, προβλέπει ότι η επιτάχυνση μεγάλων σωμάτων προκαλεί κυματισμούς στο χωροχρόνο, περίπου όπως μια πέτρα προκαλεί κυματισμούς όταν πέσει στο νερό.

Μέχρι σήμερα, όμως, κανείς δεν έχει καταφέρει να ανιχνεύσει τα ισχυρά βαρυτικά κύματα τα οποία πιστεύεται ότι δημιουργούνται από βίαια φαινόμενα, όπως οι εκρήξεις σουπερνόβα και οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες.

Υπάρχει ωστόσο και μια άλλη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία είναι πολύ ασθενέστερα αλλά διατρέχουν όλο το Σύμπαν. Είναι το «στοχαστικό υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων» (SGWB), αναδιπλώσεις του χωροχρόνου που εμφανίστηκαν μέσα στην ταραχή που ακολούθησε τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ερευνητές του παρατηρητηρίου βαρυτικών κυμάτων LIGO στις ΗΠΑ, σε συνεργασία με συναδέλφους τους στον αντίστοιχο ανιχνευτή GEO στην Ιταλία, αναφέρουν τώρα στο περιοδικό Nature ότι το SGWB είναι υπερβολικά ασθενές και δεν μπορεί να γίνει αντιληπτό με τις σημερινές πειραματικές διατάξεις.

Το συμπέρασμα αυτό τουλάχιστον αποκλείει ορισμένα θεωρητικά μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος, συγκεκριμένα ορισμένα μοντέλα που περιλαμβάνουν τις λεγόμενες «κοσμικές χορδές», κάτι σαν ρωγμές στον χωροχρόνο που συνεχίζουν να επιμηκύνονται από την αρχή του Σύμπαντος μέχρι σήμερα.

«Δεδομένου ότι δεν έχουμε παρατηρήσει το στοχαστικό υπόβαθρο, ορισμένα από τα μοντέλα του νεαρού Σύμπαντος που προβλέπουν ένα σχετικά μεγάλο στοχαστικό υπόβαθρο αποκλείονται» αναφέρει ο Βουκ Μάντιτς του Πανεπιστημίου της Μινεσότα.

«Γνωρίζουμε ότι, αν υπάρχουν οι κοσμικές χορδές ή οι υπερχορδές, οι ιδιότητές τους πρέπει να συμμορφώνονται με τις μετρήσεις μας» προσθέτει.

Οι προσπάθειες στους δύο ανιχνευτές του LIGΟ συνεχίζονται τώρα με την ελπίδα ότι τα βαρυτικά κύματα κάποια στιγμή θα ανακαλυφθούν. Κάθε πειραματική διάταξη αποτελείται από δύο δέσμες λέιζερ που εκπέμπονται μέσα σε σήραγγες κατασκευασμένε σε ορθή γωνία.

Αν τα βαρυτικά κύματα περάσουν μέσα από τον ανιχνευτή, τα λέιζερ θα πρέπει να δείξουν μια απειροελάχιστη αυξομείωση στο μήκος της μίας από τις δύο σήραγγες.

Newsroom ΔΟΛ