2017 m. Rugpjūčio mėn. Astronomai padarė dar vieną didelį lūžį, kai lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO) aptiko gravitacines bangas, kurios, kaip manoma, kilo dėl dviejų neutroninių žvaigždžių susiliejimo. Nuo to laiko mokslininkai įvairiose pasaulio vietose atliko tolesnius stebėjimus siekdami nustatyti šio susijungimo pasekmes ir net išbandyti įvairias kosmologines teorijas.
Pavyzdžiui, praeityje kai kurie mokslininkai teigė, kad Einšteino bendrojo reliatyvumo teorijos ir Visatos prigimties nesuderinamumas gali būti paaiškinamas papildomų matmenų buvimu. Tačiau pagal naują amerikiečių astrofizikų komandos tyrimą praėjusių metų kilonovos įvykis veiksmingai paneigia šią hipotezę.
Jų tyrimas neseniai buvo paskelbtas Žurnalas „Kosmologija ir astrodalelių fizika“,pavadinimu „Erdvės laiko matmenų skaičiaus apribojimai iš GW170817“. Tyrimui vadovavo Krisas Pardo, Prinstono universiteto astrofizikos mokslų skyriaus magistrantas. Tyrime dalyvavo Čikagos universiteto, Stanfordo universiteto ir Flatirono instituto Kompiuterinės astrofizikos centro nariai.
Skirtingai nuo ankstesnių įvykių, kurie sukėlė gravitacines bangas, kilonovos įvykis - žinomas kaip GW170817 - apėmė dviejų neutroninių žvaigždžių susiliejimą (priešingai nei juodosios skylės), o pasekmės astronomams buvo matomos naudojant įprastus teleskopus. Be to, tai buvo pirmasis astronominis įvykis, aptiktas tiek gravitacinėse, tiek elektromagnetinėse bangose - įskaitant matomą šviesą, gama spindulius, rentgeno ir radijo bangas.
Kaip profesorius Danielius Holzas - Čikagos universiteto astronomijos / astrofizikos ir fizikos profesorius bei tyrimo bendraautorius - paaiškino:
„Tai yra pirmas kartas, kai mums pavyko aptikti šaltinius vienu metu tiek gravitacinėmis, tiek šviesos bangomis. Tai yra visiškai naujas ir įdomus zondas, ir mes išmokome visokių įdomybių apie visatą. “
Kaip pažymėta, mokslininkai ilgą laiką ieškojo neatitikimo tarp mūsų šiuolaikinio gravitacijos supratimo (kaip paaiškinta bendrojo reliatyvumo) ir mūsų stebėtųjų Visatos. Iš esmės galaktikos ir galaktikų sankaupos daro didesnę gravitacinę įtaką, nei galima paaiškinti turimos matomos medžiagos (t. Y. Žvaigždžių, dulkių ir dujų) kiekiu.
Iki šiol mokslininkai pasiūlė tamsiosios materijos egzistavimą, kad būtų galima paaiškinti tariamą „trūkstamą masę“, ir tamsiąją energiją, kad paaiškintų, kodėl Visata yra nuolatinėje (ir greitėjančioje) išsiplėtimo būsenoje. Tačiau kita teorija yra tai, kad dideliais atstumais gravitacija „nutekėja“ į papildomus matmenis, todėl didelėmis skalėmis ji atrodo silpnesnė. Tai paaiškintų akivaizdų astronominių stebėjimų ir bendrojo reliatyvumo skirtumus.
Kilonovos įvykis ir jo sukuriamos gravitacijos bangos bei šviesa tyrėjų komandai pasiūlė būdą išbandyti šią teoriją. Iš esmės, jei po susijungimo gravitacija būtų nutekėjusi į kitus matmenis, LIGO ir kitų gravitacinių bangų detektorių matuojamas signalas būtų buvęs silpnesnis nei tikėtasi. Tačiau taip nebuvo.
Remdamasi tuo, komanda nustatė, kad net per šimtus milijonų šviesmečių apimančią skalę Visata susideda iš trijų mums žinomų erdvės dimensijų ir laiko laiko. Anot komandos, tai tik pirmasis iš daugelio bandymų, kuriuos astronomai sugebės atlikti dėl neseniai įvykusio gravitacinių bangų tyrimo sprogimo.
„Yra tiek daug teorijų, kad iki šiol neturėjome konkrečių būdų išbandyti. Tai keičia tai, kaip daugybė žmonių gali atlikti savo astronomiją “, - teigė P. Fishbachas. Ateityje aptikę gravitacinių bangų, mokslininkai gali rasti būdų išbandyti kitas kosmologines paslaptis. „Mes tikimės pamatyti, kokie gravitaciniai bangos siurprizai mums gali pasirodyti visatos akivaizdoje“, - pridūrė Holzas.
