A Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatói bejelentették, hogy most először sikerült észlelniük egy jelet a világűrben, amiből megfejthető, hogy mi történt az ősrobbanás pillanatában. Egyúttal sikerült igazolniuk a gravitációs hullámok létezését is. Erről Einstein már 1915-ben, az általános relativitáselmélet leírásában is beszámolt, de az akkori elméletére csak most sikerült bizonyítékot találnia a tudománynak.
A gravitációs hullámok a téridő szerkezetének hullámszerűen terjedő változásai. Einstein az általános relativitáselméletről szóló világhíres tanulmányában írt róluk először; az Einstein-egyenlettel magyarázhatók az olyan jelenségek, mint a fekete lyukak vagy a féreglyukak (wormhole) létezése.
Az elmélet szerint ha két tömegpont, például két csillag kering egymás körül, gravitációs hullámok keletkeznek. Mivel ezeknek elenyésző hatása van a környezetükben lévő anyagokra, igen nehéz észlelni őket. Viszont épp emiatt szinte torzítatlan formában fennmaradhatnak.
Ezért fontos a mostani felfedezés. A gravitációs hullám olyan jel, ami az univerzum keletkezése óta létezhet; ha sikerül észlelni egy 13-14 milliárd évvel ezelőtti hullámot, abból megállapítható, hogy mi történt az ősrobbanás pillanatában, az univerzum keletkezése után 10 a mínusz harmincnegyediken másodperccel.
Ennek a jelnek az észlelése ma a kozmológia legfontosabb célkitűzése.
– mondta John Kovac, a kutatás vezetője.
Kovac nem túloz. A hullámok létezésére eddig csak közvetett bizonyíték volt: a Hulse-Taylor kettőspulzár periódusidejének mérése. Einstein számításai ugyan utaltak rá, hogy erről lehet szó, de már a közvetett bizonyíték is annyira jelentős volt, hogy 1993-ban Nobel-díjjal jutalmazták.
A gravitációs hullámok közvetlen észleléséért megalapították a LIGO-programot; ez a Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory rövidítése. A projektet a National Science Foundation támogatta.
A Harvard kutatói három évig vizsgálták az égboltot, mire sikerüt észlelniük a gravitációs hullámot a Bicep (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) rendszerrel. Ha a kutatók valóban sikerrel jártak, az közvetlen bizonyíték lehet a kozmikus inflációra.
Az elmélet szerint a világegyetem folyamatosan tágul, de az ősrobbanás pillanatában ez hipergyorsasággal történt – ez volt a kozmikus infláció. A most észlelt hullám – a legjobb teleszkópokkal észlelhető legősibb fényjelenség – az ősrobbanás pillanatából származik.
Mivel a gravitációs hullámok viszonylag épségben maradnak, visszafejthető belőlük, hogy mi történt az univerzum keletkezése után 10-34 másodperccel.
Igaz, ahogy a Guardian írja, ez irtózatosan bonyolult. A jelet szállító mikrohullámoknak az egész univerzumon át kell haladniuk, mielőtt megérkeznek a Földre. Ezalatt viszont a galaxishalmok torzíthatják a jelet.
Olyan, mintha egy homályos üvegen át néznénk az univerzumot.
– mondta Duncan Hanson, a montreali McGill Egyetem kutatója, aki szerint hitelt érdemlő módon kell kiszűrni a jelből ezeket a torzításokat. Ha ez sikerül, azt viszont egész biztosan Nobel-díjjal fogják jutalmazni.