Do roku 2050 by vědci mohli pomocí gravitačních vln sledovat vznik vesmíru a jeho první okamžiky, a to díky pokročilejším technologiím s lepším rozlišením. Myslí si to teoretický fyzik Kip Thorne, který získal za klíčový příspěvek k pozorování gravitačních vln Nobelovu cenu.
Gravitační vlny nám ukážou, jak vznikl vesmír, říká nobelista Kip Thorne
Kip Thorne v Hyde Parku Civilizace (zdroj: ČT24)
V roce 1916 předpověděl existenci gravitačních vln Albert Einstein ve své teorii relativity, ale pochyboval o jejich možném zachycení. Teprve Thornův tým zkonstruoval laserový detektor LIGO, který v září 2015 zachytil první signál těchto vln – a Thorne za to dostal Nobelovu cenu.
„Jednou ráno jsem se probudil a dívám se, že mi přišel e-mail. A tam byl odkaz na naše stránky, kde byla data a čísla, jen zpracovaná počítačem. Bylo to tak dokonalé, že jsem si myslel, že je to jen nějaký test. Ale ukázalo se, že to byla opravdu gravitační vlna,“ popsal v Hyde Parku Civilizace, jak se o objevu gravitačních vln poprvé dozvěděl.
Objev černých děr změnil fyziku
Hlavními zdroji gravitačních vln jsou černé díry a neutronové hvězdy. Dvě černé díry při oběhu ztrácejí vyzařováním gravitačních vln energii a nakonec splynou v jedno těleso. Zachycení gravitačních vln může být další možností pro zkoumání černých děr, neutronových hvězd a kolapsů hvězd. Jen velmi slabě interagují s hmotou, mohou tak volně putovat vesmírem a jejich pozorováním se lze dostat do doby krátce po vzniku kosmu.
„Před 1,3 miliardy let se srazily dvě černé díry. Vlny vzniklé touto srážkou cestovaly galaxií a před 50 tisíci lety dosáhly okraje Mléčné dráhy. V září 2015 dorazily na Zemi postupně až k detektoru LIGO,“ uvedl Thorne. V únoru 2016 vědci informovali o pozorování těchto vln. „Dříve jsme splynutí dvou černých děr vídali jednou za měsíc, dnes už je můžeme vidět každý týden,“ dodal Thorne. Do roku 2021 by mohlo jít o jedno splynutí každý den a pak i každou minutu.
Gravitační vlnění je velmi slabé a s rostoucí vzdáleností slábne ještě více. Plánovaný detektor LISA, který chce sestavit Evropská kosmická agentura, umožní podle Thorna lepší pozorování magnetických vln.
V roce 2017 spolu s Thornem získali Nobelovu cena za detekci gravitačních vln také Američané Rainer Weiss a Barry Barish, kteří na výzkumu spolupracovali. Thorne začal vlny zkoumat v roce 1966 sestavením týmu zaměřeného na černé díry a neutronové hvězdy a první práci na toto téma publikoval v roce 1972.
Pořad Hyde Park Civilizace můžete sledovat i formou podcastů: