У августу 2017. године астрономи су направили још један велики пробој кад је Ласер интерферометар гравитациона таласна опсерваторија (ЛИГО) открио гравитационе таласе за које се верује да су настали спајањем две неутронске звезде. Од тог времена, научници у више објеката широм света вршили су праћења да би утврдили последице овог спајања, чак и да би тестирали разне космолошке теорије.
На пример, у прошлости су неки научници сугерисали да би се недоследности између Еинстеинове теорије опште релативности и природе Универзума у великим размерама могле објаснити присуством додатних димензија. Међутим, према новом истраживању тима америчких астрофизичара, прошлогодишњи догађај килонове у ствари искључује ову хипотезу.
Њихова студија недавно је објављена у часопису Часопис за космологију и физику астрочестица,под називом „Ограничава број просторно-временских димензија од ГВ170817“. Студију је водио Крис Пардо, дипломски студент на одсеку за астрофизичке науке на Универзитету Принцетон, а укључивали су чланове Универзитета у Чикагу, Универзитет Станфорд и Центар за рачунарску астрофизику Института Флатирон.
За разлику од претходних догађаја који су произвели гравитационе таласе, догађај килонове - познат као ГВ170817 - укључивао је спајање две неутронске звезде (за разлику од црних рупа) и последице су биле видљиве астрономима помоћу конвенционалних телескопа. Штавише, то је био први астрономски догађај који је детектиран и у гравитационим и у електромагнетним таласима - укључујући видљиву светлост, гама зраке, Кс-зраке и радио таласе.
Као што је проф. Даниел Холз - професор астрономије / астрофизике и физике на Универзитету у Чикагу и коаутор студије - објаснио:
„Ово је први пут да смо могли истовремено да детектујемо изворе и у гравитационом и у светлосном таласу. Ово пружа потпуно нову и узбудљиву сонду, а ми смо учили разне врсте занимљивости о универзуму. “
Као што је напоменуто, научници су дуго тражили објашњења за несклад између нашег модерног разумевања гравитације (како је објашњено Генералном релативношћу) и нашег опсервације Универзума. У основи, галаксије и кластери галаксија имају већи гравитациони утицај него што се може објаснити количином видљиве материје коју имају (тј. Звезде, прашина и гас).
До сада су научници предложили постојање тамне материје како би објаснили привидну „несталу масу“, а тамне енергије како би објаснили зашто је Универзум у константном (и убрзавајућем) стању експанзије. Али друга теорија је да на великим даљинама гравитација „цури“ у додатне димензије, услед чега она изгледа слабије на великим скалама. Ово би објаснило очигледну разлику између астрономских посматрања и Опште релативности.
Догађај килонове - и гравитациони таласи и светлост коју су произвели - понудили су истраживачком тиму да тестира ову теорију. У основи, ако би гравитација процурила у друге димензије након спајања, сигнал који је мерено ЛИГО и другим детекторима гравитационог таласа био би слабији од очекиваног. Међутим, није.
На основу тога, тим је утврдио да се чак и преко скала које укључују стотине милиона светлосних година, Универзум састоји од три димензије свемира и једне времена која смо упознати. Према тиму, ово је само први од многих тестова који ће астрономи бити способни да направе захваљујући недавној експлозији у истраживањима гравитационих таласа.
„Постоји толико много теорија да до сада нисмо имали конкретне начине испитивања. Ово мења начин на који многи људи могу да раде астрономију, “рекао је Фисхбацх. Помоћу будућих детекција гравитационих таласа, научници могу пронаћи начине за тестирање других космолошких мистерија. „Радујемо се што ћемо видети која гравитациона таласа изненађује свемир који нам може бити на располагању“, додао је Холз.
