— Published on 12/02/2016 / Bug.hr.
Moj prethodni tekst za BugOnline, objavljen na samu staru godinu, bio je sastavak na zadanu temu. Urednik je želio predviđanje znanstvenih otkrića, iz područja astronomije, u idućoj godini. Stoga sam u članku Astronomska očekivanja u 2016., između ostaloga, napisao: "Meni osobno najzanimljivija bi bila izravna detekcija gravitacijskih valova – putujućih nabora prostorvremena – koja se već dugo očekuje i kojoj smo, čini se, sasvim blizu. Najava takve detekcije dana je sredinom rujna 2015. i popraćena tekstom Gravitacijski valovi – mit ili stvarnost?". Ne želim time reći da sam prorok. Nakon gotovo pola stoljeća napornog rada lovci na gravitacijske valove postigli su svoj cilj – prvu pouzdanu izravnu detekciju. U znanstvenim se krugovima zadnjih mjeseci puno govorilo o tome. No, bilo je pošteno pustiti kolaboraciju LIGO da provjeri (i ponovo provjeri) svoje analize te da eliminira sve moguće izvore pogrešaka, da bude potpuno sigurna prije nego objavi veliku vijest. I sad je, eto, konačno ta vijest objavljena. Svaka čast! Bez pretjerivanja, može se reći da je danas službeno otvoren novi "prozor u svemir". U godinama koje dolaze kroz taj ćemo prozor vjerojatno vidjeti objekte i pojave o kojima nismo mogli ni sanjati. Pošto sam o gravitacijskim valovima već pisao, neću ponavljati uvodnu priču nego ću samo komentirati druge medijske napise.
"Nakon višedesetljetnih napora to otkriće potvrđuje važno predviđanje Einsteinove teorije opće relativnosti iz 1915., čime je potvrđena i posljednja njegova dosad nepotvrđena teorija po kojoj se gravitacijski valovi kreću brzinom svjetlosti u vakuumu i imaju otklon u prostoru.", piše n1info.com. Ne radi se o "posljednjoj dosad nepotvrđenoj teoriji" nego o jednoj od posljedica opće teorije relativnosti. Ta je posljedica (postojanje gravitacijskih valova) odavno potvrđena – ali neizravno. Kao što sam već napisao, Hulse i Taylor su još 1974. godine potvrdili smanjenje orbitalnog perioda dvojnog sustava neutronskih zvijezda. To je bila neizravna potvrda: mjerena je promjena orbitalnog perioda, a testirana teorija prema kojoj se širi titranje prostorvremena. LIGO je dao izravnu potvrdu: mjereno je titranje (periodična promjena položaja) odabranih masivnih tijela, a testirana je teorija prema kojoj se širi titranje prostorvremena. Što se tiče gibanja "brzinom svjetlosti u vakuumu" i "otklona u prostoru", to su ionako svojstva valova koja uopće nisu bila sporna.
HINA pak piše: "Stoga svako tijelo s ubrzanjem odašilje gravitacijske valove, koji su sve snažniji što je masa tijela veća i što se brže kreće." Hm, nije baš tako jednostavno. Ako imate točkastu masu koja ubrzava, ona neće emitirati gravitacijske valove. Za emisiju gravitacijskih valova potrebna je vremenska promjena takozvanog kvadrupolnog momenta masa. Taj kvadrupolni moment nije teško definirati kad na raspolaganju imamo višu matematiku. No, jako ga je teško definirati "na prste", bez matematike. Recimo samo da se radi o precizno definiranoj raspodjeli masa u prostoru. Uglavnom, vremenska promjena te raspodjele masa je ono što uzrokuje emisiju gravitacijski valova. Naravno, emisija je intenzivnija što je masa veća i što su promjene brže. Kozmički događaji kod kojih je to zadovoljeno su, primjerice, stapanje crnih rupa – zadnja faza padanja dviju crnih rupa jedne prema drugoj.
Signal na temelju kojega je kolaboracija LIGO utvrdila izravnu detekciju gravitacijskih valova došao je upravo od stapanja dviju masivnih crnih rupa. To padanje dviju crnih rupa jedne prema drugoj obično traje milijunima godina. No, zadnja faza – samo stapanje crnih rupa – traje tek nekoliko sekundi. U toj se zadnjoj fazi događa velika promjena određene prostorne raspodjele (kvadrupolnog momenta) masa u vrlo kratkom vremenu. Zato se događa snažna emisija gravitacijskih valova. Ali, ne samo gravitacijskih valova. U toj zadnjoj fazi stapanja emitira se i snažan bljesak visokoenergijskih gama-zraka. A takav se bljesak pokušava opaziti Čerenkovljevim teleskopima. Kolaboracija LIGO i kolaboracija MAGIC, u kojoj radim, imaju međusobni dogovor o zajedničkom opažanju stapanja crnih rupa. Kad LIGO detektira signal, odmah dojavi MAGIC-u da i on usmjeri svoj "pogled" u isti dio neba. Taj put kad je LIGO detektirao snažan, i statistički dovoljno pouzdan signal (14. rujna, 2015. u 5:51 EDT), MAGIC nije opazio ništa. Nije ni mogao. Naime, tad je na La Palmi bilo već svanulo (10:51 po lokalnom vremenu). Možda ćemo idući put imati više sreće.