Začenja se nov lov na gravitacijske valove

Ameriški LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je po petih letih spet začel iskati dokaze za obstoj gravitacijskih valov, ki bi elegantno dokazali pravilnost inflacijske teorije vesolja. Slednja predpostavlja, da se je v zelo zgodnji fazi vesolje izredno hitro napihovalo. To hitro širjenje bi povzročilo dovolj močne gravitacijske valove, ki bi jih lahko zaznali še danes. Lani je projekt BICEP2 domnevno odkril dokaze za obstoj gravitacijskih valov, a so letos ugotovili, da so se zmotili. To seveda ne pomeni, da gravitacijskih valov ni, pomeni le, da jih z merjenjem polarizacije sevanja ozadja niso zaznali.

Gravitacijske valove si je sicer zamislil že Einstein 1916 in v principu nastanejo tudi, če s kovinsko palico mahate po zraku. Problem je, da je gravitacija sila šibka sila in da ne občutite (pravzaprav sploh ne morete izmeriti) niti privlaka kovinske palice, kaj šele valov zaradi spreminjanja njenega gravitacijskega polja. Neposredno gravitacijskih valov še niso zaznali, posredni dokazi pa obstajajo. Pulzar Hulse-Taylor je tak primer.

LIGO je gravitacijske valove iskal v letih 2002-2010, a brezuspešno. Sedaj je LIGO še trikrat občutljivejši kot pred petimi leti in bo zaznaval gravitacijske valove, ki bi jih povzročili dogodki v oddaljenosti do 225 milijonov svetlobnih let. To je ogromno prostora in v tem volumnu se lahko zgodi kakšen dogodek, ki povzroči gravitacijske valove. Sčasoma naj bi občutljivost še izboljšali, tako da bo LIGO zmogel gledati 650 milijonov svetlobnih let daleč. Vsakokrat seveda mislimo na dovolj velike dogodke, recimo supernovo ali zlitje dveh nevtronskih zvezd. To ne bo edini tak instrument; Italijani gradijo VIRGO, Japonci pa KAGRA. EU načrtuje detektor, ki bi ga utirili v orbito okrog Zemlje, a je projekt še negotov.

LIGO bo gravitacijske valove meril z dvema laserskima interferometroma dolžine 4 km, ki bosta lahko zaznala spremembo dolžine roke za nekaj atometrov (10^-18 m). Spremembo dolžine bi razkril interferenčni vzorec z odbito lasersko svetlobo z ogledal na koncu tunelov.