Nie było gwiazd ani galaktyk. Grawitacja sama rozświetliła wszechświat

Do 2015 roku astronomowie nie wiedzieli, czy wynikające z opracowanej przez Alberta Einsteina teorii fale grawitacyjne faktycznie istnieją, czy też są tworem czysto matematycznym. Sama idea wykrywania „zmarszczek czasoprzestrzeni” wielu wydawała się czystym science fiction. Mimo to właśnie wtedy do pracy przygotowywał się pierwszy w historii detektor fal grawitacyjnych. Kolosalne urządzenie o wprost niewyobrażalnej czułości opracowywane i budowane od lat miało jeden cel: sprawdzić, czy fale grawitacyjne faktycznie istnieją i czy wciąż przemieszczają się w przestrzeni kosmicznej. O tym, jakim sukcesem była budowa tego detektora niech świadczy fakt, że pierwsze fale zostały zarejestrowane już podczas jego testów i kalibracji. Astronomowie zyskali zupełnie nowe okno na wszechświat.
Nie było gwiazd ani galaktyk. Grawitacja sama rozświetliła wszechświat

Od 2015 roku przelatujące przez Ziemię fale grawitacyjne pozwoliły naukowcom odkryć spektakularne zdarzenia w przestrzeni kosmicznej, których w żaden inny sposób nie bylibyśmy w stanie nigdy dostrzec. Wśród nich znajdują się zderzenia czarnych dziur, zderzenia czarnej dziury z gwiazdą neutronową, czy w końcu zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Czułość detektorów jest obecnie na tyle duża, że z samej fali grawitacyjnej jesteśmy w stanie wyłuskać informacje o masie zderzających się ze sobą obiektów, o tym, jaki obiekt powstał w wyniku zderzenia i w końcu jak duża masa została przekształcona w czystą energię fal grawitacyjnych, które właśnie do nas dotarły.

Czytaj także: Zapisane w grawitacji. Fale grawitacyjne pomagają astronomom badać kosmos

Warto tutaj jednak wspomnieć, że przelatujące przez Ziemię fale grawitacyjne są niezwykle słabe. Aby można było je wykryć, detektor musi być w stanie zauważyć zmianę odległości mniejszą niż średnica jądra atomowego. O tyle właśnie przestrzeń jest ściskana podczas przelotu fali grawitacyjnej.

Gdy wszechświat był znacznie młodszy i znacznie mniejszy

Przyszło nam żyć we wszechświecie, który ma niemal czternaście miliardów lat. Zważając na to, że od momentu powstania wszechświat bezustannie się rozszerza, a samo rozszerzanie tylko przyspiesza, trzeba przyznać, że ten wszechświat, w którym obecnie żyjemy niewiele przypomina ten, który istniał tuż po Wielkim Wybuchu.

Czytaj także: Kosmiczny Pac-Man: po raz pierwszy zaobserwowano, jak czarne dziury pochłaniają gwiazdy neutronowe

W pierwszym momencie po powstaniu wszechświata, na długo przed tym, gdy osiągnął on wiek równy jednej sekundzie, doszło do tzw. inflacji. Niewielki wszechświat, w którym każdy jego zakamarek był związany z każdym innym związkiem przyczynowo-skutkowym bardzo szybko zwiększył swoje rozmiary. W tymże młodym i względnie małym wszechświecie fale grawitacyjne niemalże wypełniały całą czasoprzestrzeń i były znacznie silniejsze niż obecnie. Jak to z falami bywa, niektóre fale wzajemnie się wzmacniały, a inne wygaszały.

W najnowszym artykule naukowym naukowcy przekonują, że czasami mogły nawet powstawać fale stojące, czyli takie, w których grzbiety i doliny się nie przemieszczają. Fale takie powstają, gdy dojdzie do interferencji dwóch identycznych fal ale poruszających się z przeciwnym zwrotem w przestrzeni.

Grawitacja może emitować światło?

Naukowcy podejrzewają, że na grzbietach takich fal stojących musiało gromadzić się mnóstwo energii grawitacyjnej. Owa energia mogła z kolei wzbudzać pole elektromagnetyczne istniejące we wszechświecie na tyle, że mogło ono emitować promieniowanie elektromagnetyczne. Jeżeli faktycznie tak było, to można powiedzieć, że sama grawitacja, w pierwszych momentach życia wszechświata mogła odpowiadać za emisję światła. Smutna wiadomość jest taka, że dzisiejszy wszechświat w żaden sposób nie przypomina wczesnego wszechświata i nie ma obecnie żadnych szans na to, aby podobne zjawisko zaobserwować współcześnie. Z drugiej jednak strony, kto wie, czy to, co przyjmujemy za obecnie normalne, nie będzie fascynujące i nieosiągalne dla jakiejś cywilizacji, która będzie żyła za kolejnych 10-20 miliardów lat. Być może zatem powinniśmy się cieszyć tym, co mamy.

Więcej:grawitacja