Unde gravitaționale au fost detectate pentru prima oară în mod direct cu ajutorul experimentului LIGO, conform echipei internaționale de cercetători care îl operează. Mai exact, cercetătorii susțin că au detectat modificări în structura spațiu-timp generate de coliziunea a două găuri negre aflate la aproximativ 1,3 miliarde ani lumină de Pământ. Descoperirea unei metode sigure de detectare a undelor gravitaționale ar putea marca o revoluție în cercetările astronomice, oferind o nouă posibilitate de a înțelege Universul.

Existența undelor gravitaționale a fost prezisă de Albert Einstein prin completările aduse teoriei generale a relativității în 1916. Acestea ar fi variații în structura spațiu-timp ce se propagă de la sursă spre exterior asemeni unor unde. Mai multe experimente au fost realizate de-a lungul timpului pentru a le detecta, de la simpli cilindri de aluminiu, până la radiotelescopul BICEP, care încearcă să descopere undele gravitaționale primordiale, și misiunea spațială europeană LISA Pathfinder.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) are o abordare diferită, respectiv folosește fascicule laser direcționate la 4km distanță în direcții diferite și apoi reflectate către sursă. Diferența dintre fasciculele laser care se întorc ar fi cauzată de unde gravitaționale. Pentru a exclude posibilitatea altor interferențe, două experimente LIGO identice sunt amplasate la 3002 km depărtare în localitățile americane Livingston, Louisiana și Hanford, Washington.

În data de 14 septembrie 2015, la ora 09:50:45 UTC, ambele experimente LIGO au detectat un semnal cu o durată de 20 milisecunde la o diferență de 7 milisecunde. Pe baza acestei diferențe, cercetătorii consideră că semnalul a venit dinspre emisfera sudică, iar calculele ulterioare au indicat un adevărat „cataclism cosmic” la originea lui. Conform studiului publicat, într-un sistem binar de găuri negre cele două componente s-au apropiat treptat până la coliziune. Una dintre găurile negre ar fi avut o masă de 29 de ori mai mare decât Soarele, iar cea de-a doua ar fi fost de 36 de ori mai masivă decât astrul nostru. O masă de aproximativ trei ori mai mare decât Soarele a fost convertită în unde gravitaționale, care au avut nevoie de 1,3 miliarde de ani pentru a ajunge la noi.

În final, rezultatul coliziunii a fost o singură gaură neagră cu o masă de aproximativ 62 de ori mai mare decât Soarele. Cercetătorii susțin că semnalul detectat corespunde modelelor și simulărilor computerizate bazate pe teoria generală a relativității, iar posibilitatea unui semnal fals este estimată la mai puțin de un eveniment în 203000 ani. În continuare, astronomii și astrofizicienii speră să observe și alte fenomene și obiecte cosmice, cum ar fi pulsarii. Studiul „Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger” a fost publicat în Physical Review Letters.

Surse: LIGO, Physical Review Letters