- Ved hjelp av gravitasjonsbølger forventer vi å før eller siden kunne se selve «Big Bang»

Vi har fått føling med «de rareste og villeste implikasjonene av Einsteins univers».

Hei, denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

For 1,3 milliarder år siden smeltet to gigantiske sorte hull sammen. De dannet gravitasjonsbølger, bølger i selve verdensrommets struktur, som med lysets hastighet beveget seg ut fra eksplosjonens sentrum.

Klokka 11.51, norsk tid, 14. september i fjor, passerte en av disse bølgene jorda.

Den ble først registrert i Washington, så ett hundredels sekund senere i Louisianna.

- Det var bittesmå krusninger i selve rommets struktur som ble skapt av de to sorte hullene som kolliderte for mer enn én milliard år siden. De lager små endringer i selve geometrien i verdensrommet, sier den norske kosmologen og astrofysikkprofessoren Per Barth Lilje til Dagbladet.

«Funnet innebærer at vitenskapsmenn endelig har fått føling med det dypeste registeret av vår fysiske virkelighet, hvor de rareste og villeste implikasjonene av Einsteins univers manifesterer seg», skriver Dennis Overbye i New York Times i dag.

En tusendedels atomkjerne Bølgen som ble målt endret avstandene med 10^-21.

BØLGER I TID OG ROM: En grafisk fremstilling av gravitasjonsbølger i romtid. I dag klarte fyrikere å observere slike bølger i romtiden, som de mener stammer fra en sammensmelting av to sorte hull for 1,3 milliarder år siden. Funnet bekrefter de villeste og kanskje mest uforstålige delene av Albert Einsteins generelle relativitetsteori fra 1915.
BØLGER I TID OG ROM: En grafisk fremstilling av gravitasjonsbølger i romtid. I dag klarte fyrikere å observere slike bølger i romtiden, som de mener stammer fra en sammensmelting av to sorte hull for 1,3 milliarder år siden. Funnet bekrefter de villeste og kanskje mest uforstålige delene av Albert Einsteins generelle relativitetsteori fra 1915. Vis mer

Det er en meget liten bevegelse.

- Det er en tusendedel av størrelsen på en atomkjerne, sier Lilje.

- Når man måler en så ørliten bevegelse, hvordan kan man være sikre på at det er akkurat en gravitasjonsbølge fra disse kolliderende sorte hullene man har funnet?

- Fordi man vet akkurat hva man leter etter. Det er akkurat det signalet man forventet å se fra to sorte hull som kolliderer, og de målte nøyaktig samme bevegelse med ett hundredels forskjell, som viser at bølgen beveget seg med lysets hastighet. Det er ingen tvil, sier Lilje.

- Dette er den største vitenskapelige oppdagelsen på lang tid.

Høysensitive laserstråler LIGO- observatoriene, som fanget opp bølgen, fungerer på følgende måte:

Laserstråler skytes inn i lange, L-formede vakkumtunneller.

FØRST HER: 14 september klokka 11.51 norsk tid, observerte forskerne ved Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Richland, Washington en ørliten forstyrrelse på laserstrålene som skytes igjennom de fire kilometer lange, L-formede vakuum-rørene. Foto: Xinhua/Caltech/MIT/LIGO Lab
FØRST HER: 14 september klokka 11.51 norsk tid, observerte forskerne ved Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Richland, Washington en ørliten forstyrrelse på laserstrålene som skytes igjennom de fire kilometer lange, L-formede vakuum-rørene. Foto: Xinhua/Caltech/MIT/LIGO Lab Vis mer

Ved hjelp av laserstrålene og speil forsøker de å finne avvik i lengden på to streker som er plassert i rørene. Et bekreftet avvik anses som en bekreftelse på at gravitasjonsbølger fins.

Slike vakuumrør opereres av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Washington og i Lousianna.

Dr. Kip Thorne, som i sin tid var en av initiativtakerne til LIGO, sier til New York Times at kollisjonen mellom de sorte hullene dannet en slags storm i romtiden.

- I denne stormen flyter tiden sakte, så raskt, så sakte. En storm der rommet bøyes den ene veien, så den andre veien. 

Se «Big Bang» Gravitasjonsbølgene skiller seg fra andre typer informasjon vi får fra verdensrommet, som lys og andre typer stråling, ved at informasjonen ikke blir «forurenset» på sin vei igjennom rommet.

- Informasjonen vi får fra gravitasjonsbølger er akkurat den samme som når systemet sendte den ut, og det er uvanlig i astronomi. Selv fra vår egen galakse er det hele regioner vi ikke kan se lys fra på grunn av støv som er i veien, og vi kan ikke se de tidlige fasene av «Big Bang» fordi universet var ugjennomtrengelig for lys før et visst tidspunkt, sier professor Bernard Schutz ved Cardiff University til BBC.

...SÅ HER: Et hundredels sekund seinere observerte forskerne her, ved Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) i Livingston, Louisiana nøyaktig samme forstyrrelse. Det var bølgen i romtid som med lysets hastighet passerte. Foto: Photo by Xinhua/Sipa USA
...SÅ HER: Et hundredels sekund seinere observerte forskerne her, ved Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) i Livingston, Louisiana nøyaktig samme forstyrrelse. Det var bølgen i romtid som med lysets hastighet passerte. Foto: Photo by Xinhua/Sipa USA Vis mer

- Ved hjelp av gravitasjonsbølger forventer vi å før eller siden kunne se selve «Big Bang», sier han.

Men kosmolog og astrofysikker Lilje ved institutt for Astrofysikk ved Universitetet i Oslo, følger ikke helt Schutz på denne ideen.

Lange bølger - Schutz er en av de fremste ekspertene på relativitetsteorien. Men jeg ser ikke for meg at vi i overskuelig framtid vil kunne se direkte bølger fra Big Bang på samme måte som dette, sier Lilje.

- Gravitasjonsbølger fra forskjellige fenomener vil ha forskjellig bølgelengde, de kan ha noen titalls eller noen hundre kilometers bølgelengde. Bølgene fra «Big Bang» vil være mye lenger, sier han.

Han mener derimot at man vil kunne «se» spor av «Big Bang» igjennom polarisasjon av den kosmiske bakgrunnsstrålingen.

- Det er noe vi er med på å lete etter med romobservatoriet Planck og andre instumenter, sier han.

Tiden bøyes At gravitasjonsbølger vil måtte eksistere er alstå en konsekvens av Einstens generelle relativitetsteori, som ble lagt fram for Det prøysiske vitenskapsakademiet 25. november 1915.

Teorien innebærer den innsikt at gravitasjon ikke er følge av noen kraft, men en manifestasjon av at tidrommet krummer seg. Dette betyr at gravitasjon påvirker rommet og tiden.

Generelt kan man si at tiden går saktere i nærheten av et massivt objekt enn den gjør lenger unna. Dette fenomenet kalles gravitasjonell tidsforlenging. Det vil altså være en forskjell i forløpt tid mellom to hendelser, målt av to observatører som er på to ulike steder med ulikt gravitasjonspotensial.

TRIUMF: David Reitze, direktør ved LIGO Laboratiet under dagens pressekonferanse, der han tiumferende kunngjorde at laboratoriet hadde observert bølger i romtiden, i samsvar med Einsteins generelle relativitetsteori. Foto: AFP / SAUL LOEB
TRIUMF: David Reitze, direktør ved LIGO Laboratiet under dagens pressekonferanse, der han tiumferende kunngjorde at laboratoriet hadde observert bølger i romtiden, i samsvar med Einsteins generelle relativitetsteori. Foto: AFP / SAUL LOEB Vis mer

Teorien er deomstrert ved at atomklokker i forskjellige høyder etterhvert viser forskjellig tid. Tidsdifferansene som måles er ekstremt små, og måles i nanosekunder.

Det er fortsatt mange ubesvarte spørsmål rundt den generelle relativiteten, men i det store og hele er teorien i samsvar med resultater man får fra observasjoner og fysiske eksperimenter.

SNUDDE VERDEN PÅ HODET: Albert Einstein endret for alltid vår oppfatning av tyngdekraft, tid og rom, og forholdet mellom disse. Her er han fotografert ved Princeton i USA i 1947, av fotografen Orren Jack Turner.
SNUDDE VERDEN PÅ HODET: Albert Einstein endret for alltid vår oppfatning av tyngdekraft, tid og rom, og forholdet mellom disse. Her er han fotografert ved Princeton i USA i 1947, av fotografen Orren Jack Turner. Vis mer