NANOGrav. Kredit: NANOGrav/T. Klein.

Když v roce 2016 gravitační observatoř LIGO poprvé v historii zachytila gravitační vlny, tak to bylo, jako když třesknou činely. Krátké a hlasité. Detekovali jsme tehdy splynutí dvou černých děr, ve vzdálenosti zhruba 130 milionů světelných let. Skvělý úspěch, Nobelovy ceny zaručeny. Gravitační astronomové ale hledají i jiné věci.

Joe Simon. Kredit: University of Colorado, Boulder.

Už déle než 13 let funguje americko-kanadský projekt NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves). Je to vlastně virtuální gravitační observatoř, doslova galaktické velikosti. Je totiž založena na pozorování desítek pulzarů v Mléčné dráze. Gravitační astronomové se snaží s pomocí NANOGravu detekovat gravitační pozadí vesmíru (gravitational wave background). Přestavujeme si ho jako moře šumu gravitačních vln, vzniklých v nesčíslných srážkách černých děr a dalších objektů, které omývá celý vesmír.

A jak se zdá, opravdu něco našli. Jak uvádí vedoucí výzkumu astrofyzik Joseph Simon z americké University of Colorado Boulder, mají v datech silný signál. Prozatím ale nemohou potvrdit, že skutečně jde o gravitační pozadí vesmíru. Pokud se jim to ale povedlo nebo povede v budoucnu, tak půjde o významný vědecký úspěch, který otevře další možnosti k výzkumu vesmíru. Z moře gravitačních šumu by totiž bylo možné leccos vylovit, například informace o splývání supermasivních černých děr.

Splývání supermasivních černých děr a podobné vesmírné jevy by měly, alespoň teoreticky, produkovat gravitační vlny velmi odlišné od břinknutí při splynutí černých děr hvězdných velikostí. Měla by při tom vzniknout gravitační tsunami, jediná vlna, která by procházela zemí celé roky nebo desetiletí. Pokud by nějaká naše observatoř mohla takové gravitační vlny detekovat, tak je to jedině NANOGrav.

NANOGrav, logo.

Projekt NANOGrav tvoří pozemní observatoře, které nepozorují přímo gravitační vlny, nýbrž pulsary, přízračné majáky ze zhroucené hmoty, které zběsile blikají ve velmi přesném a zároveň stabilním rytmu. Když skrz záření těchto galaktických sirén procházejí gravitační vlny, tak by měly mírně pozměnit jeho podobu. Jde o odchylky v řádech nanosekund a právě po nich pátrá tým projektu NANOGrav.

Je to dřina. V tuto chvíli mají 45 pulsarů, které detailně sledují nejméně tři roky a některé z nich déle než desetiletí. Jak se ale zdá, dřina se vyplatila. V datech cosi mají. Nalezli stopy působení jevů, které ovlivňují záření pulsarů. Teď ještě musejí potvrdit, že skutečně zaslechli gravitační šepot vesmíru. Bude to chtít pozorovat ještě víc pulzarů ještě delší dobu. A pak se uvidí.

Video: Welcome to NANOGrav

Literatura

University of Colorado, Boulder 11. 1. 2020.

Astrophysical Journal Letters 905: L34.