Ομάδα αστροφυσικών στις ΗΠΑ κατάφερε να επαληθεύσει την τελευταία πτυχή της Θεωρίας της Σχετικότητας: την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων στο σύμπαν. “Aνιχνεύσαμε βαρυτικά κύματα. Τα καταφέραμε!” Με αυτή τη λιτή αναφώνηση ο επικεφαλής του πειράματος αστροφυσικής της ομάδας LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), Ντέιβιντ Ράιτζε, ανακοίνωσε σε ειδικό συνέδριο στην Ουάσιγκτον αυτό που η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα περίμενε εδώ και πολλά χρόνια: την πειραματική επαλήθευση της τελευταίας ψηφίδας της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας.
Τη θεωρία, που αποτέλεσε σταθμό για τη σύγχρονη φυσική, είχε αναπτύξει πριν από 100 περίπου χρόνια ο Άλμπερτ Αϊνστάιν. Ωστόσο ένα τμήμα της παρέμενε μέχρι σήμερα άλυτος γρίφος σε πειραματικό επίπεδο για γενιές αστροφυσικών. Αυτή η μικρή αλλά καθοριστικής σημασίας πτυχή της θεωρίας του Αϊνστάιν αφορούσε με λίγα λόγια την πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης βαρυτικών κυμάτων στο σύμπαν, τα οποία ο ίδιος γερμανός φυσικός είχε περιγράψει ως “ρυτιδώσεις στο φάσμα του χωροχρόνου”.
Για πολλούς επιστήμονες η σπουδαιότητα της ανακάλυψης μπορεί να συγκριθεί μόνο με την επιστημονική επανάσταση που έφερε ο Γαλιλαίος με την περίφημη ρήση του για τη γη “Κι όμως κινείται!”. Για άλλους η ανακάλυψη αυτή εντάσσεται σε μια σειρά εξίσου σημαντικών ανακαλύψεων στο πεδίο της αστροφυσικής που έχουν λάβει χώρα τελευταία χρόνια, με κυριότερη την ανίχνευση του μποζονίου Χιγκς, γνωστού και ως “σωματίδιου του Θεού”, το 2012. Οι αστροφυσικοί της ομάδας LIGO έφτασαν στην ανακάλυψη αυτή ήδη από τις 12 Σεπτεμβρίου 2015, όταν οι ανιχνευτές τους κατέγραψαν για πρώτη φορά στην ιστορία της αστροφυσικής βαρυτικά κύματα που προέρχονταν από τη σύγκρουση δύο μαύρων τρυπών. Σύμφωνα με τον Ράιτζε αυτό ακριβώς είχε περιγράψει σε θεωρητικό επίπεδο αναφορικά με τις μαύρες τρύπες ο Αϊνστάιν πριν από έναν αιώνα. “Οι εν λόγω μαύρες τρύπες έχουν μάζα 30πλάσια από τη μάζα του ήλιου και βρίσκονται 1.3 δις έτη φωτός μακριά”, είπε χαρακτηριστικά. Για τις ανάγκες του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν δύο όμοιοι ανιχνευτές που κατέγραφαν αδιάλειπτα δεδομένα επί σειρά ετών, έχοντας ως βάση την Ουάσιγκτον και τη Λουιζιάνα.
O διεθνής Τύπος υποδέχθηκε τις ανακοινώσεις με διθυράμβους : “Ανακαλύπτοντας την ομορφιά στο σκοτάδι” αναφέρουν χαρακτηριστικά οι NYTimes. Για ιστορική ανακάλυψη ύστερα από σχεδόν δύο αιώνες αναμονής κάνει λόγο ο Guardian.
Η ανίχνευση του σήματος των βαρυτικών κυμάτων έγινε στις 14 Σεπτεμβρίου 2015 σχεδόν ταυτόχρονα και από τους δύο μεγάλους ανιχνευτές του πειράματος LIGΟ στις ΗΠΑ, οι οποίοι απέχουν 3.000 χιλιόμετρα μεταξύ τους.
Όπως είπαν οι επιστήμονες στη σημερινή συνέντευξη Τύπου στην Ουάσιγκτον, ακολούθησαν μέχρι σήμερα μήνες ενδελεχών μελετών και ελέγχων. «Ελέγξαμε πολύ προσεκτικά ξανά και ξανά. Πρόκειται για ένα δώρο της φύσης και είναι αληθινό!», δήλωσε περιχαρής η εκπρόσωπος του LIGO Γκαμπριέλα Γκονζάλες, καθηγήτρια του Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα.
Ο διάσημος θεωρητικός φυσικός Κιπ Θορν του Ιντιστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), εκ των ιδρυτών του πειράματος, δήλωσε ότι στο μέλλον το LIGO θα «πιάσει» περισσότερα βαρυτικά σήματα, καθώς η ευαισθησία των ανιχνευτών του θα αυξηθεί περαιτέρω.
Ο διευθυντής του LIGO David Reitze παραδέχθηκε ότι, όταν έγινε η ανίχνευση του πρώτου σήματος, σκέφθηκε: «Ουάου! Είναι πολύ καλό για να είναι αληθινό». Αλλά, στη συνέχεια, πείσθηκε ότι επρόκειτο για ιστορική ανακάλυψη.
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν από ποιό ακριβώς σημείο του σύμπαντος προέρχεται το σήμα που εντόπισαν (θα χρειαζόταν εντοπισμός από τρείς ανιχνευτές για κάτι τέτοιο), αλλά πιστεύουν ότι βρίσκεται κάπου στον ουρανό του νοτίου ημισφαιρίου. Όμως εκτιμούν ότι το συμβάν, σε απόσταση 1,3 δισ. ετών φωτός από τη Γη, αφορούσε δύο μαύρες τρύπες με μάζες 29 και 36 φορές μεγαλύτερες από τον Ήλιο.
Εκτιμάται ότι, κατά τη συγχώνευση αυτών των δύο «τεράτων», υπήρξε απώλεια μιας ποσότητας μάζας περίπου τριπλάσιας από τον Ήλιο, η οποία μετατράπηκε σε ενέργεια και στη συνέχεια σε βαρυτικά κύματα μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Αυτά τα κύματα ανίχνευσε τελικά το LIGO.
Το LIGO προτάθηκε θεωρητικά, ως μέσο ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων, στη δεκαετία του ΄80 από τους καθηγητές φυσικής Ράινερ Γουάις (ΜΙΤ), Κιπ Θορν (Caltech) και Ρόναλντ Ντρέβερ (Caltech), οι οποίοι δεν αποκλείεται να πάρουν το επόμενο Νόμπελ Φυσικής, καθώς η ανακάλυψη θεωρείται ανάλογης σημασίας – αν όχι μεγαλύτερης- με την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς στο CERN, που είχε επίσης οδηγήσει στο σχετικό Νόμπελ.
Στη διεθνή επιστημονική κοινοπραξία LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) που έκανε τη βαρυσήμαντη ανακοίνωση για την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, συμμετέχει εδώ και 15 χρόνια ως βασική ερευνήτρια μία κορυφαία Ελληνίδα επιστήμων της διασποράς, η Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Northwestern του Σικάγο.
Μάλιστα θεωρείται η κορυφαία αστροφυσικός μεταξύ όλων των ερευνητών-μελών του πειράματος LIGO. Η κοινοπραξία (LIGO Scientific Collaboration), που συστάθηκε το 1997, περιλαμβάνει σήμερα πάνω από 1.000 φυσικούς και αστροφυσικούς από 83 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 15 χωρών.
Η Ελλάδα δεν συμμετέχει, όμως στην κοινοπραξία των βαρυτικών κυμάτων συμμετέχουν και άλλοι ελληνικής καταγωγής επιστήμονες, όπως ο αναπληρωτής καθηγητής Ερωτόκριτος Κατσαβουνίδης (ΜΙΤ), ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Αντώνης Κοντός (ΜΙΤ), η καθηγήτρια Μαίρη Σακελλαριάδου (King’s College Λονδίνου), o διδακτορικός ερευνητής Μιχάλης Αγάθος (Εθνικό Ινστιτούτο Υποατομικής Φυσικής Ολλανδίας-πείραμα Virgo) κ.ά.
