Když se vzájemně pohybují tělesa v gravitačním poli, tak vznikají gravitační vlny. Přesněji řečeno, měly by vznikat. Jde o předpověď Einsteinovy obecné relativity, zatím je ještě nikdo nikdy spolehlivě neviděl. Jsou to vlastně vlny křivosti časoprostoru, které se šíří, podobně jako když hodíte kámen do vody, jenže rychlostí světla. Když se stane ve vesmíru něco doopravdy velkého, ve stylu výbuchu supernovy, srážky černých děr anebo zběsilého gravitačního tance neutronových hvězd či černých děr v těsných dvojhvězdách, tak by se měly rozeběhnout tak mohutné gravitační vlny, že je snad i zachytíme.
A bylo by na čase. Pátrá se po nich už celé století. V roce 1957 vyšlo najevo, že by gravitační vlny měly nést energii a také způsobovat vibrace. Potíž je v tom, že to znamená milionkrát víc energie než u slunečního záření a vibrace v menším rozsahu, než atomové jádro. Zprvu se zdálo, že postavit detektor gravitačních vln bude nesmírně obtížné. Joseph Weber z Marylandské univerzity ho ale v šedesátých letech postavil a v roce 1969 s ním dokonce objevil gravitační vlny. Během dvou let po počáteční explozi euforie postavili deset takových detektorů ve významných laboratořích planety. A žádný z nich už gravitační vlny nezachytil.
Někteří fyzici to vzdali, další vytrvali. V osmdesátých letech přišly na řadu kryogenní rezonanční detektory gravitačních vln se supravodivými senzory, které byly milionkrát citlivější, než původní Weberovy detektory. Fungovaly až do devadesátých let. Kdyby se v Mléčné dráze srazily černé díry anebo kdyby vznikla nová černá díra, tak by to tyhle detektory měly zaregistrovat. A zase nezachytily vůbec nic. Ani to ale nebyl konec. Jen bylo nutné začít pátrat v hlubším vesmíru, než je pouhá Mléčná dráha.
Na přelomu tisíciletí se při pátrání po gravitačních vlnách dostala ke slovu laserová interferometrie. Její princip je docela jednoduchý, stačí pozorovat odchylky laserových paprsků s dostatečně velkou přesností. Donedávna byl nejcitlivějším detektorem s laserovou interferometrií LIGO, který zahrnoval LIGO Livingston Observatory v Luisianě a LIGO Hanford Observatory ve státu Washington. Ani jeho pozorování mezi lety 2002 a 2010 ovšem nepřinesla žádné důvěryhodné pozorování gravitačních vln.
Teď ale laboratoř LIGO, tým německého detektoru GEO 600, Australské národní univerzity a Univerzity v Adelaide spolupracují na projektu Advanced LIGO, který vyrůstá v Ginginu, nedaleko australského Perthu, v prostoru observatoře AIGO (Australian International Gravitational Observatory), kde už je interferometr AIGO fáze I. Detektor Advanced LIGO vlastně bude AIGO fáze II a měl by být desetkrát citlivější, než původní LIGO. Vděčí za to největší vakuové soustavě na světě, extrémně přesným zrcadlům a sofistikovanému tlumení seizmických vibrací. Detektory fáze I dosáhly plánované citlivosti v roce 2006 a gravitační vlny nenašly, což se ostatně čekalo. Jestli se něco zásadního nepokazí, tak by se detektory fáze II měly rozjet příští rok (2015). Podle odborníků půjde o definitivní průlom v čekání na první gravitační vlnu. Měli bychom ji zachytit v roce 2017, možná i 2016. Už to prý nebude žádné paběrkování vzácných událostí. Když detektory fáze II zaberou na plný výkon, měly by zachytávat jednu gravitační vlnu týdně, možná i denně. A jestli ani teď žádné vlny nenajdeme, tak se má obecná relativita na co těšit.
AIGO Australian Interferometric Gravitational wave Observatory. Kredit: 1AIGO.
http://www.youtube.com/watch?v=BLO1fgkqa6g
The Gingin Gravity Precinct. Kredit: 1AIGO.
http://www.youtube.com/watch?v=D73_p1Bkd5Q
Literatura
The Conversation 23. 2. 2014, Wikipedia (Gravitational wave, LIGO/ Advanced LIGO).
Hrají černé díry kosmickou symfonii?
Autor: Ota Beran (12.02.2008)
Diskuze:
