V létě 2015 jsme ulovili první gravitační vlnu. Astrofyzici vpadli do gravitačního moře jako sebranka nadšených pirátů a množství gravitačních úlovků se od té doby utěšeně rozrůstá. Gravitační vlny vznikají při bezpočtu různých příležitostí, od těch skromných, až po setkání těch největších monster ve vesmíru. Právě dvojice supermasivních černých děr, které spolu gravitačně zápasí v těsném objetí, vysílají do vesmíru monumentálně gravitační vlny o extrémně nízké frekvenci.
Gravitační vlny z mručení mnoha takových párů vesmírných příšer se splétají a překrývají. Alespoň si to myslíme, zatím jsme se ještě spolehlivě nedetekovali. Dohromady by měly vytvářet gravitační pozadí vesmíru (gravitational wave background), jako když se hlasy mnoha lidí v rozsáhlém prostory slijí do šumu. Je to šepot vesmíru.
Po těchto fantaskních gravitačních vlnách jdou virtuální pulzarové detektory, které za nás ve vesmíru rozmístila sama astrofyzikální matka příroda. Je to lákavé. Mohly by nám poskytnout cenné informace o vzniku a vývoji galaxií nebo třeba o kosmologických procesech v mladičkém vesmíru. Mezinárodní projekt International Pulsar Timing Array (IPTA) nedávno zveřejnil analýzu nejnovějšího souboru svých dat „Data Release 2“ (DR2).
Tato data tvoří velice přesná měření divokých rádiových blikání 65 milisekundových pulzarů. Vznikla kombinací nezávislých souborů dat tří pulzarových detektorů, které jsou zakládajícími členy projektu IPTA – European Pulsar Timing Array (EPTA), North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) a Parkes Pulsar Timing Array in Australia (PPTA).
Z těchto kombinovaných dat se vynořují silné důkazy pro existenci gravitačního signálu o ultra nízké frekvenci. Detekovala ho řada ze sledovaných pulzarů. Vlastnosti tohoto přízračného gravitačního signálu se shodují s našimi představami o šepotu gravitačního pozadí vesmíru. Náznaky tohoto signály se objevovaly již v dílčích datech jednotlivých pulzarových detektorů.
Jak říká vedoucí zpracování souboru dat DR2 Siyuan Chen z týmů EPTA a NANOGrav, je to velice vzrušující signál. Zatím to ještě není úplně definitivní potvrzení, které by se zapsalo do učebnic. Jak se ale zdá, detekce gravitačního pozadí vesmíru může být na spadnutí. Stále je ale nutné zmíněný signál ověřit a vyloučit jiné, byť nepříliš pravděpodobné možnosti.
Lov „supermasivních“ gravitačních vln pokračuje. Chce to další data a rozšiřovat soustavy pulzarů, které pracují pro pulzarové detektory. Budoucí soubory dat projektu IPTA rozšíří pozorování soustavy radioteleskopů MeerKAT v Jihoafrické republice a pulzarového detektoru Indian Pulsar Timing Array (InPTA), což jsou nejnovější členové projektu IPTA. Vědci už analyzují další várku dat IPTA, která bude zveřejněna jako „Data Release 3“ (DR3). Za pár let to budou mít hotové. S gravitačním pozadím vesmíru to momentálně vypadá slibně.
Video: Tim Pennucci - Introduction to Pulsar Timing
Video: Chiara Mingarelli - Probing supermassive black hole mergers with pulsar timing (January 22, 2019)
Literatura
NANOGrav pátrá po gravitačních vlnách nízkých frekvencí
Autor: Stanislav Mihulka (09.04.2016)
Slušná sklizeň: Gravitační observatoře detekovaly 39 nových gravitačních vln
Autor: Stanislav Mihulka (01.11.2020)
Galaktická observatoř NANOGrav zřejmě zachytila gravitační šepot vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (15.01.2021)
Diskuze:
Já se domnívám,
Karel Ralský,2022-01-16 15:24:34
že pokud se jim to podaří tak pohled na náš vesmír potvrdí nebo vyvrátí některé nové teorie, zejména tu o (donutu nikoliv velkého třesku) neboť bude možnost sledovat směr odkud většina gravitace pochází a kam směřuje.Držím jim palce.
To gravitační pozadí
Pavel Nedbal,2022-01-14 11:41:01
zcela jistě existuje. Akorát, že zdrojů signálu je velmi mnoho, bude to mít spíše charakter šumu, z něhož Fourierovskou analýzou s n a d vylovíme nějakou frekvenci, ale verifikace bude jako hádání z karet či lógru. No, ať to zkusí, aspoň je to metoda oproti stávajícím levná.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
