Za gravitacione detektore su čuli ili su bar vidjeli dvije kilometarske cijevi koje se spajaju pod pravim uglom svi koje pomalo interesuje astronomija. Najpoznatiji je onaj koji je prvi izgrađen, početkom 2000-ih je počeo sa radom LIGO na sjevernoameričkom kontinentu. Koju godinu kasnije pridružio se i Virgo u Italiji, a od prije neku godinu ova ekipa je tročlana – japanski interferometar KAGRA je upao u sastav.

Nakon više od dvije godine nadogradnje, radova na održavanju i poboljšanju osjetljivosti u dva LIGO postrojenja koja su udaljena 3000 km jedno od drugog, LLO (Livingston) i LHO (Hanford), LIGO predviđa da će njihovo sledeće posmatranje O4 (četvrto od kada je LIGO instrument došao na mrežu 2015.) početi u maju 2023. godine.

Dugo čekanje do početka O4 će se isplatiti. Najnovije nadogradnje LIGO i Virgo instrumenata posebno će rezultirati povećanjem osjetljivosti detektora, sposobnim da osjete i „slabije“ gravitacione talase nego ranije – što takođe znači da detektuju više događaja nego ranije. LIGO projektuje cilj osjetljivosti od 160-190 megaparseka (Mpc) za spajanje binarnih neutronskih zvezda (to zapravo znači koliko daleko LIGO može očekivati da otkrije sudare dvije neutronske zvijezde). Virgo projektuje ciljnu osjetljivost od 80-115 Mpc. 

Trenutni projektovani vremenski okvir posmatranja (O4) i ​​(O5) i očekivani opseg detekcije binarne neutronske zvijezde (BNS) za LIGO, Virgo i KAGRA detektore

KAGRA koja koristi jedinstvenu tehnologiju detekcije i nalazi se u duboko u brdu za razliku od LIGO i Virgo koji se nalaze “napolju“ , trebalo bi da radi sa osjetljivošću većom od 1 Mpc na početku O4, a radiće na poboljšanju svoje osjetljivosti pred kraj O4 faze. 

KAGRA, ilustrovana u gornjem desnom uglu, LIGO Hanford (gore lijevo), LIGO Livingston (dolje desno) i Virgo (dole lijevo)

Naravno, nasilniji ili veći događaji, kao što su sudari crnih rupa, mogu se otkriti i iz mnogo dubljih djelova Univerzuma, ali ovi detektori će se koncentrisati na udaljenosti na kojima mogu da otkriju spajanje neutronskih zvijezda kao sredstvo za opisivanje osjetljivosti na sve gravitacione talase.

LIGO, Virgo i KAGRA blisko sarađuju kako bi zajedno pokrenuli O4 fazu. Mjesec dana prije početka O4, sve lokacije će se uključiti u kolaborativni inženjering kako bi testirali nadograđene instrumente u realnom vremenu i testirali sisteme potrebne za zajedničko posmatranje. Uvijek postoji šansa da će se detekcija izvršiti tokom inženjerskog rada, tako da ako dođe do bilo kakvih događaja, oni mogu biti objavljeni naučnoj zajednici i proslijeđeni na dalje proučavanje. Zapravo, LIGO-ovo prvo otkrivanje gravitacionih talasa u septembru 2015. došlo je tokom inženjerskog „probnog“ rada.

O4 će se sastojati od čak 18 mjeseci aktivnog posmatranja. Zvanični završetak rada će se vjerovatno produžiti do 2025. godine a produženo vrijeme rada će takođe obezbijediti dodatno vrijeme za razvoj programa O5. Ova promjena je motivisana planovima nadogradnje za posmatranje O5. Poboljšanje osjetljivosti koje se očekuje za O5 fazu dolazi prvenstveno od premaza za ogledala sa kojim će se dobiti niži nivo šuma, a te izmjene su još u fazi razvoja i ne očekuje se da će biti dostupne do prvobitnog datuma završetka O4.  Za ovih godinu i po rada može doći i do pauze od mjesec-dva koja će biti potrebna za održavanje opreme.

Umjetnički prikaz gravitacionih talasa koje stvaraju binarne neutronske zvijezde

Da gravitacioni talasi postoje, pretpostavljalo se i ranije. Albert Ajnštajn je u svojoj opštoj teoriji relativnosti predvidio postojanje gravitacionih talasa prije jednog vijeka, a naučnici su pokušavali da ih otkriju nekih 50-ak godina. Isprva je njihovo postojanje potvrđivano indirektnim metodama. Sve do 2015. godine kada se desila prva direktna detekcija a dvije godine kasnije ekipa koja je radila na LIGO detektoru je za to dobila i Nobelovu nagradu za fiziku. 

No, po pitanju gravitacije ostaje još dosta nepoznanica. Tema je tek načeta sa naučne strane. Da li će buduće vrijeme potvrditi i postojanje gravitona – elementrane čestice, ostaje da se vidi. U teorijama kvantne gravitacije, graviton je hipotetički kvant gravitacije, elementarna čestica koja posreduje gravitacionu silu. Ako postoji, pretpostavlja se da je graviton bez mase, jer gravitacione sile djeluju na veoma dugim opsezima i šire se brzinom svjetlosti. Za sada je status čestice hipotetičan, ali, hipotetičan je bio i gravitacioni talas.

Preporuka za čitanje: