Gravitační vlny prosakují vesmírem. Kredit: Carl Knox, OzGrav/Swinburne University of Technology.

V loňském roce 2019, kdy pandemie byly jen zašlou vzpomínkou, ulovila síť detektorů gravitačních vln Advanced LIGO-VIRGO celkem 35 událostí se splývajícími černými děrami a neutronovými hvězdami. To je samozřejmě cool. Jak ale trefně podotýká Rory Smith z výzkumného centra ARC Centre of Excellence in Gravitational Wave Discovery australské Monash University – otázkou je, kolik takových událostí jsme loni propásli.

Rory Smith. Kredit: OzGrav.

Podle Smithe jich nebylo právě málo. Asi tak dva miliony. Odhaduje, že se ve vesmíru v našem širokém okolí srazí dvojice černých děr hvězdných velikostí v průměru každých 200 sekund a dvojice neutronových hvězd dokonce každých 15 sekund. To je všudypřítomný gravitační šepot, který vyplňuje celý vesmír. Smith s kolegy vyvinuli postup, s jehož pomocí je možné vytěžit z tohoto gravitačního šumu zajímavá data.

Jak uvádí Smith, díky této metodě, kterou momentálně testuje tým experimentu LIGO, můžeme „vidět“ gravitační signál z mnohem hlubšího vesmíru. Dohlédne o 8 miliard světelných let, nežli to dovedou současné postupy. To nám podle Smithe otevírá dveře do gravitačních událostí mladého vesmíru, kde se udála spousta zajímavých věcí.

Události, při nichž splývají černé díry, uvolní do okolního vesmíru nezměrné množství energie, v podobě gravitačních vln. Tyto vlny pak nesou informaci o časoprostoru a hmotě v nejvíce extrémních prostředích vesmíru. Když detekujeme jednotlivé gravitační vlny, tak z nich můžeme vyčíst úžasné věci.

Moře gravitačních signálů. Kredit: Carl Knox, OzGrav/Swinburne University of Technology.

Vše ale nasvědčuje tomu, že naprostá většina takových událostí vytváří tak slabé gravitační vlny, že je se soudobými detektory nedokážeme zachytit jako jednotlivé signály. Tím nám utíká mezi prsty ohromné množství informace. Další problém je podle Smithe v tom, že v tuto chvíli detekujeme jen ty nejbližší a „nejhlasitější“ gravitační události. To nám nevyhnutelně zkresluje pohled na divoký svět srážek gravitačních monster.

Pokud se nám povede vytěžit data z moře gravitačních vln, tak bychom se mohli dozvědět pozoruhodné věci o prostředí, v němž se rodí, září a opět zanikají hvězdy. Bylo by to fantastické. Obzvláště zajímavé by měly být takové údaje z velice mladého vesmíru, kdy hvězdy a galaxie teprve vznikaly. Pokud se nová metoda analýzy gravitačního šumu v testech na systému Advanced LIGO-VIRGO osvědčí, tak by se za pár let mohl spustit celý nový program pozorování gravitačního vesmíru.

Video: Cosmic collisions - Learning about black holes and neutron stars

Literatura

ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery 18. 6. 2020.