Ką iš tikrųjų slepia gravitacinės bangos? Naujas tyrimas žada atsakymus, bet kelia ir daugiau klausimų

Gravitacinės bangos, tai erdvėlaikio iškraipymai, atsirandantys, kai labai masyvūs objektai, tokie kaip juodosios skylės, susiduria arba susilieja. Pirmą kartą šios bangos buvo aptiktos 2015 metais, už ką buvo skirta Nobelio premija. Šis atradimas atvėrė visiškai naują kosmoso pažinimo sritį, leidžiančią stebėti reiškinius, kurių tradiciniai teleskopai negali aptikti.

Portsmuto, Sautamptono ir Dublino universitetų tyrėjai sukūrė patobulintą gravitacinių bangų analizės metodiką. Ji padeda tiksliau palyginti gautus signalus su teoriniais modeliais ir įvertinti jų patikimumą. Nors šiame etape dar nėra paskelbta naujų atradimų apie juodąsias skyles, pats metodas padeda kurti tvirtesnį pagrindą būsimiems tyrimams.

Iki šiol mokslininkai dažniausiai taikė vadinamąją Bayes’o inferencijos metodiką, analizuodami gautus signalus keliais skirtingais modeliais. Tačiau šis būdas ne visada įvertindavo, kiek kiekvienas modelis tiksliai atitinka bendrosios reliatyvumo teoriją, todėl rezultatai galėjo būti klaidinantys.

Modelių iššūkiai ir sprendimai

Tyrimo vadovas dr. Charlie Hoy iš Portsmuto universiteto pažymi, kad kiekvieną kartą, kai per Žemę praeina gravitacinė banga, fiksuojamas labai trumpas signalas. Norint išsiaiškinti, kas jį sukėlė, signalas lyginamas su milijonais teorinių versijų. Tačiau visi šie modeliai yra tik apytiksliai, nes tikslus Einšteino lygtis spręsti tiesiogiai, labai sudėtinga užduotis.

Dr. Hoy daugelį metų ieškojo būdo, kaip gravitacinių bangų analizėje atsižvelgti į kiekvieno modelio tikslumą. Pagaliau tai pavyko įgyvendinti. Pasak jo, jų sukurtas metodas leidžia įvertinti teorinių modelių netikslumus ir dėl to tiksliau nustatyti esmines juodųjų skylių savybes, tokias kaip masė ar sukimasis.

Ateities perspektyvos

Gravitacinių bangų modeliai nuolat tobulinami, ir tikėtina, kad artimiausiais metais jų tikslumas dar labiau išaugs. Svarbiausia tai, kad naujasis analizės metodas yra parengtas taip, jog galės būti lengvai papildytas bet kokiais ateityje sukurtais modeliais. Jie kartu leis išsamiau ir patikimiau įvertinti juodųjų skylių charakteristikas.

Šis metodologinis proveržis, nors dar nepateikė sensacingų atradimų, yra svarbus žingsnis giliau į Visatos paslaptis. Tikslesnė analizė ne tik padės geriau suprasti juodąsias skyles, bet ir gali atskleisti dar nežinomas Visatos struktūras bei reiškinius, kurie kol kas slypi mūsų žinių paraštėse.