Einsteins vågor fångade till slut
För första gången har det stora LIGO-experimentet i USA sett rumtiden vibrera av gravitationsvågor. Det är också det första direkta beviset för existensen av svarta hål.
Bild: Johan Jarnestad
Ryktena om upptäckten har cirkulerat ända sedan september förra året. Nu vet vi att de är här – gravitationsvågor som gäckat fysikerna i flera årtionden har för första gången observerats direkt. Den banbrytande upptäckten annonserades på en presskonferens i Washington, och detaljerna presenteras allt eftersom i en serie vetenskapliga artiklar.
– Vi har fångat gravitationsvågorna. Jag är så glad att få säga det. Universum talar till oss på detta sätt, men fram tills nu har vi varit döva för dessa signaler, sade en påtagligt rörd David Reitze som leder LIGO-experimentet.
De sprids med ljusets hastighet, dessa vågor som fyller vår rumtid, såsom Albert Einstein beskrev dem för drygt 100 år sedan. Då förklarade han att rum och tid är föränderliga, och att den sammanlagda rumtiden vibrerar i gravitationsvågor som alltid skapas när en massa accelererar. Gravitationsvågorna sprids som ringar på vattnet när man kastar i en sten. De bildas när en isdansös gör en piruett, en stjärna exploderar i en avlägsen galax eller ett par svarta hål roterar kring varandra.
Gravitationsvågorna fångades den 14 september av LIGO-experimentets tvillinganläggningar i Hanford i nordöstra USA och i Livingston i södra. Sedan dess har mätningarna nagelfarits för att bekräfta deras ursprung. De kommer från två svarta hål som kolliderar lite över tusen miljoner ljusår från oss. Hålen verkar inte vara särskilt stora – cirka 30 gånger tyngre än vår sol – men energin från kollisionen överglänser för ett kort ögonblick alla stjärnor i vårt observerbara universum tillsammans.
Signalerna från två hål på väg att slås samman ger också gravitationsvågor som är minst svåra att uttolka. Forskarna brukar kalla det för kvitter – vågorna ändrar frekvens så att de låter som en fågel.
– Hittills har vi bara sett vår krökta rumtid när det är lugnt. Det är som om vi bara hade sett havets lugna yta, men aldrig sett en storm, med våldsamma vågor, sade Kip Thorne, professor vid Caltech i Los Angeles och eldsjälen bakom LIGO-experimenten, som han började skissa på för drygt 40 år sedan.
Upptäckten är också det första direkta beviset för att svarta hål verkligen finns därute i universum. Närmare studier av vågorna kan också besvara flera andra frågor inom astrofysiken och kosmologin, som hur fort universum expanderar, eller vad som får stjärnor att explodera i supernovor.
– För 400 år sedan vände Galileo sitt teleskop mot stjärnhimlen och vår bild av universum blev aldrig mer densamma. På samma sätt kommer gravitationsvågorna att revolutionera våra föreställningar om kosmos, sade David Reitze.
