Η θεωρία του Αϊνστάιν επιβεβαιώνεται για άλλη μία φορά. Πρόκειται για μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις της εποχής μας, η οποία είχε προβλεφθεί 100 χρόνια πριν.
Η ανακάλυψη
Πολλές από τις θεμελιώδεις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, όπως τη μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή, την καμπύλωση του φωτός, την ύπαρξη των μαύρων τρυπών και τη διαστολή του Σύμπαντος, έχουν ήδη επιβεβαιωθεί.
Ωστόσο, μία ακόμη από αυτές, στην οποία κατέληξε ο ίδιος ο Αϊνστάιν ελάχιστους μήνες μετά τη δημοσίευση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Η πρόβλεψη αυτή δεν είναι άλλη από την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων.
Η ανακοίνωση πραγματοποιήθηκε στη διάρκεια συνέντευξης Τύπου που παρεχώρησαν στην αμερικανική πρωτεύουσα ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ), το αντίστοιχο τεχνολογικό ίδρυμα της Καλιφόρνιας (Caltech) και το πρόγραμμα LIGO, που ξεκίνησε το 1992 με πρωτοβουλία των δύο διακεκριμένων ιδρυμάτων. Περισσότεροι από 900 επιστήμονες από διάφορες χώρες του κόσμου συνεργάστηκαν όλα αυτά τα χρόνια στις επίπονες προσπάθειες που χρειάστηκαν για τη μεγάλη ανακάλυψη.
Πολλές από τις θεμελιώδεις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, όπως τη μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή, την καμπύλωση του φωτός, την ύπαρξη των μαύρων τρυπών και τη διαστολή του Σύμπαντος, έχουν ήδη επιβεβαιωθεί.
Ωστόσο, μία ακόμη από αυτές, στην οποία κατέληξε ο ίδιος ο Αϊνστάιν ελάχιστους μήνες μετά τη δημοσίευση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Η πρόβλεψη αυτή δεν είναι άλλη από την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων.
Η ανακοίνωση πραγματοποιήθηκε στη διάρκεια συνέντευξης Τύπου που παρεχώρησαν στην αμερικανική πρωτεύουσα ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ), το αντίστοιχο τεχνολογικό ίδρυμα της Καλιφόρνιας (Caltech) και το πρόγραμμα LIGO, που ξεκίνησε το 1992 με πρωτοβουλία των δύο διακεκριμένων ιδρυμάτων. Περισσότεροι από 900 επιστήμονες από διάφορες χώρες του κόσμου συνεργάστηκαν όλα αυτά τα χρόνια στις επίπονες προσπάθειες που χρειάστηκαν για τη μεγάλη ανακάλυψη.
Οι δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύτηκαν. Ο David Reitze, διευθυντής του Εργαστηρίου LIGO του Caltech, ανέφερε ότι μέσω των βαρυτικών κυμάτων παρατηρήθηκε για πρώτη φορά μια συγχώνευση δύο μαύρων οπών, μια απόδειξη ότι οι μαύρες τρύπες –ουράνια σώματα τεράστιας πυκνότητας, που προέρχονται από τον «θάνατο» μεγάλων αστέρων– όντως υπάρχουν.
Το φαινόμενο που ανίχνευσαν οι ερευνητές προήλθε από δυο μαύρες τρύπες σε απόσταση 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, με 29 και 36 ηλιακές μάζες αντίστοιχα, στροβιλίστηκαν μεταξύ τους και συγχωνεύθηκαν για να καταλήξουν σε μια μαύρη τρύπα 62 ηλιακών μαζών, δημιουργώντας βαρυτικά κύματα.
Το φαινόμενο που ανίχνευσαν οι ερευνητές προήλθε από δυο μαύρες τρύπες σε απόσταση 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, με 29 και 36 ηλιακές μάζες αντίστοιχα, στροβιλίστηκαν μεταξύ τους και συγχωνεύθηκαν για να καταλήξουν σε μια μαύρη τρύπα 62 ηλιακών μαζών, δημιουργώντας βαρυτικά κύματα.
Παρακολουθήστε το βίντεο προσομοίωσης της συγχώνευσης των δύο μελανών οπών.
Τα κύματα αυτά ανιχνεύθηκαν στη Γη από τους ανιχνευτές του πειράματος LΙGO με συχνότητες από 35 έως 250 Hz. Από το έλλειμμα μάζας ΔΜ=62–(29+36)=3 ηλιακές μάζες, προκύπτει η ενέργεια που μεταφέρουν τα βαρυτικά κύματα.
Η στατιστική των πειραματικών δεδομένων είναι πράγματι 5,1σ (ακρίβεια 5σ σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 1 στα 3,5 εκατομμύρια το γεγονός να μην είναι πραγματικό) που είναι αρκετή για να γίνει η ανακάλυψη αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα.
Η στατιστική των πειραματικών δεδομένων είναι πράγματι 5,1σ (ακρίβεια 5σ σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 1 στα 3,5 εκατομμύρια το γεγονός να μην είναι πραγματικό) που είναι αρκετή για να γίνει η ανακάλυψη αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα.
Στις 14 Σεπτεμβρίου, ανιχνεύτηκαν παρόμοια σήματα και στα δύο συμβολόμετρα του LIGO. Οι δύο πάνω εικόνες δείχνεις το μετρίσιμο σήμερα στο Hanford (πάνω αριστερά) και στο Livingston (πάνω δεξιά). Οι δύο κάτω εικόνες δείχνουν το σήμα που περιμέναμε να λάβουμε από τη συγχώνευση δύο μελανών οπών, σύμφωνα με τις προσομοιώσεις.
«Ακούστε» τα βαρυτικά κύματα που ανίχνευσε το LIGO
LIGO - ο καλύτερος χάρακας στον κόσμο
Το LIGO λειτούργησε μεταξύ 2002-2010 χωρίς επιτυχία, ενώ μετά από μια αναβάθμιση κόστους 200 εκατ. δολαρίων, που βελτίωσε δραστικά τις δυνατότητές του, τέθηκε ξανά σε λειτουργία πέρυσι τον Σεπτέμβριο ως Advanced LIGO.
Και άλλες ερευνητικές ομάδες, με άλλα επίγεια πειράματα, προσπαθούν να ανιχνεύσουν τα βαρυτικά κύματα, με κυριότερη τη VIRGO στην Ιταλία. Το σχετικό πείραμα λειτούργησε χωρίς ευρήματα έως το 2011, μετά αναβαθμίστηκε σε Advanced Virgo και θα επαναλειτουργήσει εντός του 2016.
Το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων Μέσω Συμβολόμετρου Λέιζερ (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory - LIGO) αποτελείται από δύο πανομοιότυπους υπερευαίσθητους ανιχνευτές, κατασκευασμένους από ερευνητές του Caltech και του ΜΙΤ με χρηματοδότηση του NSF, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι σε απόσταση περίπου 3.000 χιλιομέτρων μεταξύ τους, ο ένας στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα και ο άλλος στο Χάνφορντ της Ουάσιγκτον.
Το LIGO λειτούργησε μεταξύ 2002-2010 χωρίς επιτυχία, ενώ μετά από μια αναβάθμιση κόστους 200 εκατ. δολαρίων, που βελτίωσε δραστικά τις δυνατότητές του, τέθηκε ξανά σε λειτουργία πέρυσι τον Σεπτέμβριο ως Advanced LIGO.
Και άλλες ερευνητικές ομάδες, με άλλα επίγεια πειράματα, προσπαθούν να ανιχνεύσουν τα βαρυτικά κύματα, με κυριότερη τη VIRGO στην Ιταλία. Το σχετικό πείραμα λειτούργησε χωρίς ευρήματα έως το 2011, μετά αναβαθμίστηκε σε Advanced Virgo και θα επαναλειτουργήσει εντός του 2016.
Το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων Μέσω Συμβολόμετρου Λέιζερ (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory - LIGO) αποτελείται από δύο πανομοιότυπους υπερευαίσθητους ανιχνευτές, κατασκευασμένους από ερευνητές του Caltech και του ΜΙΤ με χρηματοδότηση του NSF, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι σε απόσταση περίπου 3.000 χιλιομέτρων μεταξύ τους, ο ένας στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα και ο άλλος στο Χάνφορντ της Ουάσιγκτον.
Κάθε ανιχνευτής έχει δύο βραχίονες τεσσάρων χιλιομέτρων σε σχήμα «L», κατά μήκος των οποίων στέλνεται μια ακτίνα λέιζερ, που διαχωρίζεται σε δύο και μετά ανακλάται πάλι πίσω. Το πείραμα προσπαθεί να «πιάσει» τις ανεπαίσθητες δονήσεις που αφήνουν στο πέρασμα τους από τη Γη τα βαρυτικά κύματα, καθώς επί εκατομμύρια έτη ταξιδεύουν στο Σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός. Ένα διερχόμενο από τον πλανήτη μας βαρυτικό κύμα μεταβάλλει απειροελάχιστα -αλλά μετρήσιμα- την απόσταση που διανύει η ακτίνα λέιζερ στους ανιχνευτές LIGO.
To παρακάτω βίντεο μας δείχνει πως λειτουργούν οι δίδυμοι ανιχνευτές LIGO στο Hanford (Washington) και στο Livingston (Louisiana).
H κάθε διάταξη αποτελείται από ένα τεράστιο συμβολόμετρο, μια διάταξη που χρησιμοποιεί την συμβολή δυο δεσμών φωτός λέιζερ για να επιτύχει τις πιο ακριβείς μετρήσεις μήκους στον κόσμο.
Αρχικά, βλέπουμε μια απλοποιημένη απεικόνιση η οποία δεν είναι σε κλίμακα, της όλης διάταξης. Εκπέμπεται μια ακτίνα laser που διαχωρίζεται από τον διαχωριστή δέσμης, σε δυο ξεχωριστές ακτίνες. Οι φωτεινές δέσμες αφού διανύσουν κάθετες διαδρομές μήκους 4 χιλιομέτρων ανακλώνται από καθρέπτες και επιστρέφουν στον διαχωριστή δέσμης.
Οι καθρέπτες είναι κατάλληλα τοποθετημένοι ώστε οι ανακλώμενες ακτίνες να συμβάλουν καταστρεπτικά. Δηλαδή να βρίσκονται σε αντίθεση φάσης το ένα από το άλλο. Έτσι ο φωτοανιχνευτής (αριστερά στο βίντεο) δεν θα παρατηρήσει κάποιο φως.
Όμως τον περασμένο Σεπτέμβριο, πέρασε ένα βαρυτικό κύμα και αυτό άλλαξε ελάχιστα την απόσταση που διήνυσαν οι ανακλώμενες δέσμες. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα αυτές να βρίσκονται σε συμφωνία φάσης και άρα να συμβάλουν ενισχυτικά στον διαχωριστή, επομένως να περάσει φως στον φωτοανιχνευτή.
Στο βίντεο οι μεταβολές αυτές είναι υπερβολικές. Στην πραγματικότητα αυτές έχουν το ένα χιλιοστό του μεγέθους του πρωτονίου!
Αρχικά, βλέπουμε μια απλοποιημένη απεικόνιση η οποία δεν είναι σε κλίμακα, της όλης διάταξης. Εκπέμπεται μια ακτίνα laser που διαχωρίζεται από τον διαχωριστή δέσμης, σε δυο ξεχωριστές ακτίνες. Οι φωτεινές δέσμες αφού διανύσουν κάθετες διαδρομές μήκους 4 χιλιομέτρων ανακλώνται από καθρέπτες και επιστρέφουν στον διαχωριστή δέσμης.
Οι καθρέπτες είναι κατάλληλα τοποθετημένοι ώστε οι ανακλώμενες ακτίνες να συμβάλουν καταστρεπτικά. Δηλαδή να βρίσκονται σε αντίθεση φάσης το ένα από το άλλο. Έτσι ο φωτοανιχνευτής (αριστερά στο βίντεο) δεν θα παρατηρήσει κάποιο φως.
Όμως τον περασμένο Σεπτέμβριο, πέρασε ένα βαρυτικό κύμα και αυτό άλλαξε ελάχιστα την απόσταση που διήνυσαν οι ανακλώμενες δέσμες. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα αυτές να βρίσκονται σε συμφωνία φάσης και άρα να συμβάλουν ενισχυτικά στον διαχωριστή, επομένως να περάσει φως στον φωτοανιχνευτή.
Στο βίντεο οι μεταβολές αυτές είναι υπερβολικές. Στην πραγματικότητα αυτές έχουν το ένα χιλιοστό του μεγέθους του πρωτονίου!
Διαβάστε επίσης: Η πρώτη ανακοίνωση ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων
Τι είναι τα βαρυτικά κύματα
Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές ή διακυμάνσεις στον ίδιο τον ιστό του χωροχρόνου, οι οποίες διαδίδονται κατά τρόπο ανάλογο περίπου με τους κυματισμούς που δημιουργούνται όταν πετάξουμε ένα βότσαλο μέσα σε μια λίμνη. Σχεδόν κάθε μεταβολή στην κινητική κατάσταση ενός σώματος (εκτός από την περίπτωση που η μεταβολή αυτή είναι σφαιρικά συμμετρική, όπως κατά την σφαιρικά συμμετρική κατάρρευση ενός άστρου), αφήνει το «αποτύπωμά» της στον χωροχρόνο με τη μορφή ενός βαρυτικού κύματος, το οποίο απομακρύνεται από την «πηγή» του με την ταχύτητα του φωτός.
Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές ή διακυμάνσεις στον ίδιο τον ιστό του χωροχρόνου, οι οποίες διαδίδονται κατά τρόπο ανάλογο περίπου με τους κυματισμούς που δημιουργούνται όταν πετάξουμε ένα βότσαλο μέσα σε μια λίμνη. Σχεδόν κάθε μεταβολή στην κινητική κατάσταση ενός σώματος (εκτός από την περίπτωση που η μεταβολή αυτή είναι σφαιρικά συμμετρική, όπως κατά την σφαιρικά συμμετρική κατάρρευση ενός άστρου), αφήνει το «αποτύπωμά» της στον χωροχρόνο με τη μορφή ενός βαρυτικού κύματος, το οποίο απομακρύνεται από την «πηγή» του με την ταχύτητα του φωτός.
 |  |
Κάθε βαρυτικό κύμα, κατά τη διάδοσή του, μεταβάλλει με συγκεκριμένο και ρυθμικό τρόπο (επιμήκυνση σε μία διεύθυνση και συρρίκνωση κατά την κάθετη διεύθυνση) τις αποστάσεις μεταξύ των ελεύθερων σωμάτων, σε ένα επίπεδο κάθετο στη διεύθυνση διάδοσής του.
Προκειμένου να οπτικοποιήσουμε όσο είναι δυνατόν αυτές τις ταλαντώσεις της ύλης που προκαλούνται από τα βαρυτικά κύματα, ας υποθέσουμε αρχικά ότι παρατηρούμε από το πλάι ένα πλοίο που βρίσκεται στη θάλασσα και ότι μία σειρά από κύματα το προσεγγίζουν επίσης από το πλάι. Καθώς η κορυφή ενός θαλάσσιου κύματος διέρχεται κάτω από το πλοίο, παρατηρούμε ότι το πλοίο «ανεβαίνει» σε ένα μέγιστο ύψος και στη συνέχεια «κατεβαίνει», για να καταλήξει σε ένα ελάχιστο ύψος, όταν ακριβώς από κάτω του βρίσκεται η «κοιλάδα» του κύματος κ.ο.κ.. Σε κάθε περίπτωση, όμως, οι διαστάσεις του πλοίου παραμένουν αμετάβλητες.
Εάν, όμως, σε αυτό το «νοητικό» μας πείραμα αντικαθιστούσαμε τα κύματα της θάλασσας με τα βαρυτικά κύματα, θα βλέπαμε κάτι εντελώς διαφορετικό. Όταν, για παράδειγμα, η «κορυφή» του βαρυτικού κύματος διερχόταν από το πλοίο, θα το «ξεχείλωνε», προκαλώντας διαστολή στο μήκος του και ταυτόχρονη συρρίκνωση στο ύψος του. Στη συνέχεια, όταν η «κοιλάδα» του βαρυτικού κύματος διερχόταν από το πλοίο, θα προκαλούσε την αντίθετη μεταβολή, δηλαδή συρρίκνωση στο μήκος του και επιμήκυνση στο ύψος του. Με δυο λόγια, εκείνες οι διαστάσεις του πλοίου, οι οποίες είναι κατακόρυφες στη διεύθυνση διάδοσης του βαρυτικού κύματος, θα μεταβάλλονταν περιοδικά.
Καθώς ένα βαρυτικό κύμα διαδίδεται στον χωροχρονικό ιστό του Σύμπαντος, όσο περισσότερο απομακρύνεται από τη φυσική αιτία που το δημιούργησε, τόσο περισσότερο εξασθενεί και τόσο περισσότερο ελαχιστοποιούνται οι ταλαντώσεις που προκαλεί στην ύλη. Αυτή η αλληλεπίδραση των βαρυτικών κυμάτων με την ύλη είναι μάλιστα τόσο αμελητέα, που εάν κάποιο βαρυτικό κύμα, προερχόμενο από έναν γειτονικό μας γαλαξία, διερχόταν από το Ηλιακό μας σύστημα, θα μετέβαλλε τη μέση απόσταση της Γης από τον Ήλιο κατά απόσταση μικρότερη από τη διάμετρο ενός ατόμου.
Το γεγονός αυτό αποδεικνύει και πόσο δύσκολο είναι να ανιχνευθούν στην πράξη τα βαρυτικά κύματα. Χαρακτηριστικά παραδείγματα φαινομένων που, όπως πιστεύουν οι επιστήμονες, είναι δυνατό να δημιουργήσουν βαρυτικά κύματα ικανά να προκαλέσουν μετρήσιμες ταλαντώσεις στην ύλη, αποτελούν και τα διπλά συστήματα άστρων νετρονίων, οι εκρήξεις υπερκαινοφανών που δεν είναι σφαιρικά συμμετρικές, οι συγκρούσεις μεταξύ αστέρων νετρονίων και οι συγχωνεύσεις γιγάντιων μαύρων τρυπών στους γαλαξιακούς πυρήνες.
Προκειμένου να οπτικοποιήσουμε όσο είναι δυνατόν αυτές τις ταλαντώσεις της ύλης που προκαλούνται από τα βαρυτικά κύματα, ας υποθέσουμε αρχικά ότι παρατηρούμε από το πλάι ένα πλοίο που βρίσκεται στη θάλασσα και ότι μία σειρά από κύματα το προσεγγίζουν επίσης από το πλάι. Καθώς η κορυφή ενός θαλάσσιου κύματος διέρχεται κάτω από το πλοίο, παρατηρούμε ότι το πλοίο «ανεβαίνει» σε ένα μέγιστο ύψος και στη συνέχεια «κατεβαίνει», για να καταλήξει σε ένα ελάχιστο ύψος, όταν ακριβώς από κάτω του βρίσκεται η «κοιλάδα» του κύματος κ.ο.κ.. Σε κάθε περίπτωση, όμως, οι διαστάσεις του πλοίου παραμένουν αμετάβλητες.
Εάν, όμως, σε αυτό το «νοητικό» μας πείραμα αντικαθιστούσαμε τα κύματα της θάλασσας με τα βαρυτικά κύματα, θα βλέπαμε κάτι εντελώς διαφορετικό. Όταν, για παράδειγμα, η «κορυφή» του βαρυτικού κύματος διερχόταν από το πλοίο, θα το «ξεχείλωνε», προκαλώντας διαστολή στο μήκος του και ταυτόχρονη συρρίκνωση στο ύψος του. Στη συνέχεια, όταν η «κοιλάδα» του βαρυτικού κύματος διερχόταν από το πλοίο, θα προκαλούσε την αντίθετη μεταβολή, δηλαδή συρρίκνωση στο μήκος του και επιμήκυνση στο ύψος του. Με δυο λόγια, εκείνες οι διαστάσεις του πλοίου, οι οποίες είναι κατακόρυφες στη διεύθυνση διάδοσης του βαρυτικού κύματος, θα μεταβάλλονταν περιοδικά.
Καθώς ένα βαρυτικό κύμα διαδίδεται στον χωροχρονικό ιστό του Σύμπαντος, όσο περισσότερο απομακρύνεται από τη φυσική αιτία που το δημιούργησε, τόσο περισσότερο εξασθενεί και τόσο περισσότερο ελαχιστοποιούνται οι ταλαντώσεις που προκαλεί στην ύλη. Αυτή η αλληλεπίδραση των βαρυτικών κυμάτων με την ύλη είναι μάλιστα τόσο αμελητέα, που εάν κάποιο βαρυτικό κύμα, προερχόμενο από έναν γειτονικό μας γαλαξία, διερχόταν από το Ηλιακό μας σύστημα, θα μετέβαλλε τη μέση απόσταση της Γης από τον Ήλιο κατά απόσταση μικρότερη από τη διάμετρο ενός ατόμου.
Το γεγονός αυτό αποδεικνύει και πόσο δύσκολο είναι να ανιχνευθούν στην πράξη τα βαρυτικά κύματα. Χαρακτηριστικά παραδείγματα φαινομένων που, όπως πιστεύουν οι επιστήμονες, είναι δυνατό να δημιουργήσουν βαρυτικά κύματα ικανά να προκαλέσουν μετρήσιμες ταλαντώσεις στην ύλη, αποτελούν και τα διπλά συστήματα άστρων νετρονίων, οι εκρήξεις υπερκαινοφανών που δεν είναι σφαιρικά συμμετρικές, οι συγκρούσεις μεταξύ αστέρων νετρονίων και οι συγχωνεύσεις γιγάντιων μαύρων τρυπών στους γαλαξιακούς πυρήνες.
Η ελληνική συμμετοχή
Στη διεθνή επιστημονική κοινοπραξία LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) που έκανε τη βαρυσήμαντη ανακοίνωση για την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, συμμετέχει εδώ και 15 χρόνια ως βασική ερευνήτρια μία κορυφαία Ελληνίδα επιστήμων της διασποράς, η Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Northwestern του Σικάγο.
Μάλιστα θεωρείται η κορυφαία αστροφυσικός μεταξύ όλων των ερευνητών-μελών του πειράματος LIGO. Η κοινοπραξία (LIGO Scientific Collaboration), που συστάθηκε το 1997, περιλαμβάνει σήμερα πάνω από 1.000 φυσικούς και αστροφυσικούς από 83 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 15 χωρών.
Η Ελλάδα δεν συμμετέχει, όμως στην κοινοπραξία των βαρυτικών κυμάτων συμμετέχουν και άλλοι ελληνικής καταγωγής επιστήμονες, όπως ο αναπληρωτής καθηγητής Ερωτόκριτος Κατσαβουνίδης (ΜΙΤ), ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Αντώνης Κοντός (ΜΙΤ), η καθηγήτρια Μαίρη Σακελλαριάδου (King's College Λονδίνου), o διδακτορικός ερευνητής Μιχάλης Αγάθος (Εθνικό Ινστιτούτο Υποατομικής Φυσικής Ολλανδίας-πείραμα Virgo) κ.ά.
Σε δηλώσεις της στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων η κυρία Καλογερά είπε πως με την ανακάλυψη αυτή «ανοίγουμε ένα καινούριο παράθυρο παρατηρήσεων στο Σύμπαν».
«Τα βαρυτικά κύματα μας δίνουν πληροφορίες για τις μαύρες τρύπες και όχι μόνο, που κανένα ηλεκτρομαγνητικό τηλεσκόπιο δεν μπορεί να μας δώσει», τόνισε η κυρία Καλογερά η οποία είναι μέλος του LIGO εδώ και 15 χρόνια και καθοδηγεί τις αστροφυσικές μελέτες για την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων.
Συνέχισε με παραδείγματα: «Για να σάς δώσω να καταλάβετε, ό, τι ξέρουμε για τον κόσμο και το σύμπαν προκύπτει από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το μάτι μας είναι ευαίσθητο σε αυτά. Ακόμη και το φως που βλέπουμε. Τα ραδιοκύματα, οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες Γ είναι διαφορετικά κομμάτια και πτυχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα βαρυτικά κύματα λοιπόν είναι ένα άλλο είδος κυμάτων».
Εξηγώντας λίγο περισσότερο την δημιουργία των βαρυτικών κυμάτων, η ίδια επεσήμανε: «Η πηγή των βαρυτικών κυμάτων είναι μία σύγκρουση δύο τεράστιων Μαύρων Τρυπών, με μάζες περίπου 30 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου και σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το συμβάν αυτό απελευθερώνει τεράστια μάζα - ενέργεια με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία έγιναν αντιληπτά από τους ανιχνευτές του LIGO. Αυτά τα κύματα αποκαλύπτουν τις κινήσεις για τη δημιουργία Μαύρης Τρύπας», συμπληρώνει. «Είναι η πρώτη φορά που ακούμε το Σύμπαν να μας μιλά, καθώς αυτά τα κύματα δημιουργούν εκτός από κίνηση, και ήχο».
Πιο απλά: «Αυτό που παρατηρήσαμε με το LIGO ήταν δύο Μαύρες Τρύπες που ήρθαν πολύ κοντά, σε πολύ μεγάλες ταχύτητες. Αυτό δημιούργησε μία τρομακτική διαταραχή στην επιφάνεια τους και αυτή η διαταραχή ταξίδεψε με μεγάλη ταχύτητα μέχρι που έφτασε στους δικούς μας ανιχνευτές. Οι ανιχνευτές μας είναι πάνω στη Γη, στην Αμερική. Είναι κάτι σαν τηλεσκόπια, αλλά για βαρυτικά κύματα. Τα κύματα χτυπούσαν τον πλανήτη μας συνέχεια. Απλά για πρώτη φορά οι ανιχνευτές LIGO έπιασαν το σήμα. Όπως εάν σε μία λίμνη, πετάξεις μία πέτρα και βλέπεις κύματα να δημιουργούνται. Κάπως έτσι είναι και τα βαρυτικά».
Λίγα λόγια για την Βίκυ Καλογερά
Η Βίκυ Καλογερά αποφοίτησε το 1992 από το Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, πήρε το διδακτορικό της το 1997 από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις και μετά έκανε μεταδιδακτορική έρευνα στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν. Το 2001 έγινε επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου Northwestern, το 2006 αναπληρώτρια και το 2009 τακτική καθηγήτρια. Είναι συνιδρύτρια και διευθύντρια του Κέντρου Διεπιστημονικής Εξερεύνησης και Έρευνας στην Αστροφυσική (CIERA) και συγγραφέας άνω των 200 επιστημονικών δημοσιεύσεων, μεταξύ των οποίων και για τα βαρυτικά κύματα. Έχει πολλές βραβεύσεις στο ενεργητικό της και η έρευνά της χρηματοδοτείται, μεταξύ άλλων, από τη NASA.
Κατηγορίες
Αστρονομία, Αστροφυσική, Κοσμολογία, Μαύρα Τρύπα, Σχετικότητα
Λέξεις κλειδιά
LIGO, Αϊνστάιν, βαρυτικά κύματα, Βίκυ Καλογερά
Στη διεθνή επιστημονική κοινοπραξία LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) που έκανε τη βαρυσήμαντη ανακοίνωση για την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, συμμετέχει εδώ και 15 χρόνια ως βασική ερευνήτρια μία κορυφαία Ελληνίδα επιστήμων της διασποράς, η Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Northwestern του Σικάγο.
Μάλιστα θεωρείται η κορυφαία αστροφυσικός μεταξύ όλων των ερευνητών-μελών του πειράματος LIGO. Η κοινοπραξία (LIGO Scientific Collaboration), που συστάθηκε το 1997, περιλαμβάνει σήμερα πάνω από 1.000 φυσικούς και αστροφυσικούς από 83 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 15 χωρών.
Η Ελλάδα δεν συμμετέχει, όμως στην κοινοπραξία των βαρυτικών κυμάτων συμμετέχουν και άλλοι ελληνικής καταγωγής επιστήμονες, όπως ο αναπληρωτής καθηγητής Ερωτόκριτος Κατσαβουνίδης (ΜΙΤ), ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Αντώνης Κοντός (ΜΙΤ), η καθηγήτρια Μαίρη Σακελλαριάδου (King's College Λονδίνου), o διδακτορικός ερευνητής Μιχάλης Αγάθος (Εθνικό Ινστιτούτο Υποατομικής Φυσικής Ολλανδίας-πείραμα Virgo) κ.ά.
Σε δηλώσεις της στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων η κυρία Καλογερά είπε πως με την ανακάλυψη αυτή «ανοίγουμε ένα καινούριο παράθυρο παρατηρήσεων στο Σύμπαν».
«Τα βαρυτικά κύματα μας δίνουν πληροφορίες για τις μαύρες τρύπες και όχι μόνο, που κανένα ηλεκτρομαγνητικό τηλεσκόπιο δεν μπορεί να μας δώσει», τόνισε η κυρία Καλογερά η οποία είναι μέλος του LIGO εδώ και 15 χρόνια και καθοδηγεί τις αστροφυσικές μελέτες για την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων.
Συνέχισε με παραδείγματα: «Για να σάς δώσω να καταλάβετε, ό, τι ξέρουμε για τον κόσμο και το σύμπαν προκύπτει από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το μάτι μας είναι ευαίσθητο σε αυτά. Ακόμη και το φως που βλέπουμε. Τα ραδιοκύματα, οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες Γ είναι διαφορετικά κομμάτια και πτυχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα βαρυτικά κύματα λοιπόν είναι ένα άλλο είδος κυμάτων».
Εξηγώντας λίγο περισσότερο την δημιουργία των βαρυτικών κυμάτων, η ίδια επεσήμανε: «Η πηγή των βαρυτικών κυμάτων είναι μία σύγκρουση δύο τεράστιων Μαύρων Τρυπών, με μάζες περίπου 30 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου και σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το συμβάν αυτό απελευθερώνει τεράστια μάζα - ενέργεια με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία έγιναν αντιληπτά από τους ανιχνευτές του LIGO. Αυτά τα κύματα αποκαλύπτουν τις κινήσεις για τη δημιουργία Μαύρης Τρύπας», συμπληρώνει. «Είναι η πρώτη φορά που ακούμε το Σύμπαν να μας μιλά, καθώς αυτά τα κύματα δημιουργούν εκτός από κίνηση, και ήχο».
Πιο απλά: «Αυτό που παρατηρήσαμε με το LIGO ήταν δύο Μαύρες Τρύπες που ήρθαν πολύ κοντά, σε πολύ μεγάλες ταχύτητες. Αυτό δημιούργησε μία τρομακτική διαταραχή στην επιφάνεια τους και αυτή η διαταραχή ταξίδεψε με μεγάλη ταχύτητα μέχρι που έφτασε στους δικούς μας ανιχνευτές. Οι ανιχνευτές μας είναι πάνω στη Γη, στην Αμερική. Είναι κάτι σαν τηλεσκόπια, αλλά για βαρυτικά κύματα. Τα κύματα χτυπούσαν τον πλανήτη μας συνέχεια. Απλά για πρώτη φορά οι ανιχνευτές LIGO έπιασαν το σήμα. Όπως εάν σε μία λίμνη, πετάξεις μία πέτρα και βλέπεις κύματα να δημιουργούνται. Κάπως έτσι είναι και τα βαρυτικά».
Λίγα λόγια για την Βίκυ Καλογερά
Η Βίκυ Καλογερά αποφοίτησε το 1992 από το Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, πήρε το διδακτορικό της το 1997 από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις και μετά έκανε μεταδιδακτορική έρευνα στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν. Το 2001 έγινε επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου Northwestern, το 2006 αναπληρώτρια και το 2009 τακτική καθηγήτρια. Είναι συνιδρύτρια και διευθύντρια του Κέντρου Διεπιστημονικής Εξερεύνησης και Έρευνας στην Αστροφυσική (CIERA) και συγγραφέας άνω των 200 επιστημονικών δημοσιεύσεων, μεταξύ των οποίων και για τα βαρυτικά κύματα. Έχει πολλές βραβεύσεις στο ενεργητικό της και η έρευνά της χρηματοδοτείται, μεταξύ άλλων, από τη NASA.
Κατηγορίες
Αστρονομία, Αστροφυσική, Κοσμολογία, Μαύρα Τρύπα, Σχετικότητα
Λέξεις κλειδιά
LIGO, Αϊνστάιν, βαρυτικά κύματα, Βίκυ Καλογερά
RSS Feed