Három magyar kutató is részt vesz abban a kutatásban, ami gravitációs hullámok segítségével próbálja megismerni az univerzum keletkezése utáni időszakot. A tudósok a Nature-ben publikálták legújabb eredményeiket.
Hogyan nézhetett ki világegyetemünk a születését követő legkorábbi időpillanatokban? Egy lépéssel közelebb visz a válaszhoz a Nature augusztus 20-i számában megjelent cikk, amelynek társszerzői magyar kutatók. Az ELTE-n alapított Eötvös Gravity Research Group (EGRG) tagjai (Frei Zsolt egyetemi docens, Raffai Péter doktorandusz hallgató és Szokoly Gyula tudományos munkatárs) olyan különleges, a gravitációs hullámok kimutatásánál is használt mérőberendezést (infrahang-mikrofont) építenek, amelyek elősegítik az univerzum korai szakaszából, az ősrobbanásból származó jelek érzékelését.
A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz hasonlóan az ősrobbanás feltételezhetően gravitációs hullámok háttersugárzását is létrehozta, olyan hullámokét, amelyek a téridő finom torzulásaiként ma is kitöltik a világűrt, és információt hordoznak az univerzum ősrobbanást követő legkorábbi állapotáról. Ezeket a hullámokat vélhetően egy véletlenszerű eloszlású háttérként figyelhetnénk meg, olyan összképként, mint amilyennek egy víztükör sokféle irányból és különböző méretű hullámforrásaiból eredő fodrozódásait látjuk.
Einstein relativitáselmélete 1916-ban megjósolta a gravitációs hullámok létét. Az általános relativitáselméletnek azóta számos kísérleti bizonyítéka született: a hőskorban például a Merkúr pályájának részletes elemzése és megértése, a Nap mellett elhajló csillagfény vagy az Eötvös-féle kísérletek igazolták az elmélet helyességét. Később Pound és Rebka kimutatta a gravitációs vöröseltolódást és Schmidt felfedezte a kvazárokat.
A gravitációs hullámokat azonban közvetlenül még nem sikerült kimutatni. Annak ellenére sem, hogy közvetett kimutatásukért Hulse és Taylor 1993-ban Nobel-díjat kaptak, mondható tehát, hogy a tudományos közvélemény elfogadottnak tekinti létezésüket. A bizonyítékok kereséséről persze nem mond le a tudomány, éppen e téren jelentős a magyar kutatók részvétele a nemzetközi asztrofizikai kutatások egyik legintenzívebben művelt ágában, a gravitációs hullámok kimutatását célzó eszközök fejlesztésében.
A Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) elsősorban az USA kormányának az MIT és a CalTech egyetemeknek juttatott félmilliárd dollárnyi támogatásából épült. A detektorok üzemeltetését és az adatok kiértékelését a LIGO Scientific Collaboration (LSC) végzi, amelynek több tucat kutatócsoport, mintegy 700 kutató a tagja, közöttük az ELTE-n alapított Eötvös Gravity Research Group (EGRG) is. A kutatócsoportot az NKTH támogatja.
Munkájuk egyik legérdekesebb része, hogy olyan mérőberendezést, infrahangmikrofont építenek, amely alkalmas lehet az eddig még soha nem érzékelt gravitációs hullámok közvetlen kimutatásában. Az ELTE asztrofizikai kutatócsoportja által fejlesztett különleges érzékenységű mikrofon prototípusát már ki is próbálták a hannoveri GEO obszervatóriumban, és jelenleg a sorozatgyártást készítik elő az ELTE-n. A berendezés része lesz a 2014-ben induló, nagy szabású megfigyelőprogramnak, az Advanced LIGO-nak.
Kutatóink emellett részt vesznek a mérésekben és az adatok feldolgozásában is. A csoport három tagja, Frei Zsolt egyetemi docens, Raffai Péter doktorandusz hallgató és Szokoly Gyula tudományos munkatárs társszerzői az egyébként sokszerzős, a kollaboráció által jegyzett, a Nature-ben most megjelent cikknek.
Az első eredmények szerint a LIGO jelenlegi érzékenysége mellett még nem találta nyomát az univerzum korai szakaszából, az ősrobbanásból származó gravitációs hullámoknak, jelentősen behatárolja és pontosítja az univerzum fejlődéséről alkotott modelljeinket.