Dawno, dawno temu, w odległej galaktyce... Od tych słów zaczynał się każdy epizod kultowej serii „Gwiezdnych wojen”. Ale równie dobrze od tych słów może się zacząć artykuł o najnowszym odkryciu. A więc około 1,3 mld lat temu w odległości 1,3 mld lat świetlnych od nas doszło do kolizji dwóch ogromnych czarnych dziur. Choć słowo „ogromnych” chyba nie jest najlepsze. Nie wiadomo, jaki rozmiar mają czarne dziury, można jednak policzyć ich masę. A te dwie były naprawdę ciężkie, każda kilkadziesiąt razy cięższa niż nasze Słońce. Kolizja była rzeczywiście kosmiczna, a jej konsekwencje dotarły nawet do nas. W wyniku zderzenia powstała jedna superciężka czarna dziura, ale nie ona jest dla nas interesująca. W wyniku tej kolizji powstały zmarszczki przestrzeni. Kilka miesięcy temu udało się je wykryć.

Z lotu ptaka wygląda jak wielka litera L, której ramiona to dwie rury o długości 4 km każda, stykające się końcami pod kątem prostym. Każde z ramion tworzy betonowa rura o średnicy 2 metrów. W jej wnętrzu – jak w bunkrze – znajduje się druga rura – ze stali nierdzewnej, która jest granicą pomiędzy światem zewnętrznym a bardzo wysoką próżnią. Z miejsca, w którym rury stykają się, „na skrzyżowaniu”, dokładnie w tym samym momencie w kierunku końców tuneli wysyłane są wiązki lasera. Ich celem są zwierciadła umieszczone na końcu każdej z rur. Odbijane przez zwierciadła tam i z powrotem około 100 razy promienie wpadają z powrotem do centralnego laboratorium i tam zostają do siebie porównane. Dzięki zjawisku interferencji możliwe jest wyliczenie z wielką dokładnością różnicy przebytych przez obydwie wiązki światła dróg. A drogi te powinny być identyczne, no chyba że… w czasie pomiaru przez Ziemię – podobnie jak fala na powierzchni wody – przejdzie fala grawitacyjna. Wtedy jedno z ramion będzie nieco dłuższe, a efekt natychmiast zostanie wychwycony w czasie porównania dwóch wiązek. Żeby wyobrazić sobie precyzję pomiaru, warto dodać, że nawet największe zaburzenia zmienią długość ramion o mniej niż jedną tysięczną część średnicy protonu (!). To mniej więcej tak, jak gdyby mierzyć zmiany średnicy Drogi Mlecznej (którą ocenia się na ok. 100 tys. lat świetlnych) z dokładnością do jednego metra. Lustra na końcu każdego z tuneli są idealnie osadzone i wytłumione od przypadkowych drgań (jadący samochód, silniejszy wiatr, drgania sejsmiczne). Ale aby nie mieć żadnych wątpliwości, zdecydowano się na budowę nie jednej, ale dwóch instalacji, w Handford w stanie Waszyngton i w Livingston w stanie Luizjana. Są identyczne, choć oddalone od siebie o ponad 3 tys. kilometrów. Nawet gdy w jednym LIGO zwierciadło nieoczekiwanie zadrga, niemożliwe, by to samo w tej samej chwili stało się ze zwierciadłem bliźniaczej instalacji. Gdy jednak przez Ziemię przejdzie z prędkością światła fala grawitacyjna, zmiany, jakie wywoła, zajdą w obydwu instalacjach dokładnie w tej samej chwili. I tak się stało. Kilka miesięcy temu (konkretnie we wrześniu) obydwie instalacje coś zarejestrowały. Pomiar potwierdziło europejskie laboratorium VIRGO. Dokładna analiza potwierdziła przypuszczenia. Mamy fale grawitacyjne!

To Polacy!