Merkati i gravitacioni cunamiji

GW illustration by Mark Garlick

Nedavno smo svjedočili detekciji gravitacionih talasa - monumentalni signal označio je definitivno potvrđenje Einsteinove Opšte teorije relativiteta, ali je Događaj, kako naučnici zovu ovaj miljokaz nauke (The Event), označio je i novu eru u astronomiji gravitacionih talasa. 

Dvije crne rupe su približavale jedna drugoj i to je proizvelo vibracije u kontinuumu prostor-vrijeme, koje su naučnici u LIGO detektovali kao gravitacione talase. Međutim, te crne rupe i nisu bile nešto naročito velike - tek desetak puta veće od našeg Sunca. Ali, u Univerzumu postoje mnogo veće nemani - super masivne crne rupe - koje su milion ili čak milijardu puta veće od crnih rupa koje su kolidirale u Događaju.

Kolizija dvije supermasivne crne rupe ne bi proizvela gravitacione talase - proizvela bi gravitacione cunamije. Povećana mjerna osjetljivost instrumenata bi omogućila detekciju ovih talasa, mada su tijela koja bi ih mogla proizvesti još udaljenija. Tri tima radioastronoma prati nebo u potrazi za ovim mega talasima.

Međutim, LIGO je detektovao talase koji su bili dužine nekoliko hiljada kilometara, a kolizija supermasivnih crne rupe bi proizvela gravitacione talase čija bi se dužina mjerila u svjetlosnim godinama. 

LIGO se sastoji od dva kraja, u obliku slova "L" i pomoću ovih krakova, dužine oko 4 km detektovane su promjene u prostor-vrijeme. Da bi se mogle detektovati promjene i talasi čije dužine iznose nekoliko svjetlosnih godina, krakovi detektora bi morali biti dugi nekoliko stotina svjetlosnih godina. 

Naučnici su pronašli šta bi im moglo dati takve krakove - magnetizirane neutronske zvijezde - pulsare, koji emituju svjetlost u određenim intervalima te tako mogu poslužiti kao neka vrsta kosmičke štoperice i metronoma. Gravitacioni talas će, prolazeći kroz svemir, distorzirati tj. širiti i skupljati prostor-vrijeme između Zemlje i pulsara, što će promijeniti vrijeme za koe svjetlost stigne sa pulsara na Zemlju. 

Naučnici sa NASA Jet Propulsion Laboratory procjenjuju kako potovi vjerovatnoća od 80% da će takvi, gravitacioni cunamiji biti detektovani u narednih 10 godina. 

Na ovom projektu sada rade NANOGrav, European Pulsar Timing Array te australijski Parkes Pulsar Timing Array, a nekoliko projekata je na vidiku i biće pokrenuti u narednih par godina: MeerKAT u Južnoj Africi, koji je prekursor projekta SKA (Square kilometer Array), kineski Aperture Spherical Telescope (FAST) i sam SKA projekat. 

Update: 13. jula održana je ceremonija otvaranja MeerKAT-a. Teleskop ima 64 tanjira, svaki dijametra 13.5m. Opservatorija je vrijedna $330 miliona   

Za kraj MEERKAT: