Niedawno światem nauki wstrząsnęła wspaniała wiadomość. Potwierdzono istnienie fal grawitacyjnych, co oznacza, że teoria Einsteina się potwierdziła i że możliwe są podróże w czasie! Ale nie wszyscy rozumieją zjawisko fal grawitacyjnych. Czym one są? Jak powstały?
Fale grawitacyjne to swego rodzaju zmarszczka w czasoprzestrzeni, która porusza się z prędkością światła. W klasycznej mechanice, zwanej niekiedy nierelatywistyczną, fala ta ma formę rozchodzących się drgań pola grawitacyjnego. Jej źródłem jest ciało, które porusza się z przyspieszeniem. Aby zaobserwować fale grawitacyjne ciało to musi mieć bardzo dużą masę i bardzo duże przyspieszenie. Obiekt ten traci energię, która przyjmuje postać promieniowania. Naukowcy wysnuli teorię, że kwantem promieniowania grawitacyjnego może być hipotetyczna cząsteczka nazwana grawitonem.
Istnienie fal grawitacyjnych próbowano udowodnić w sposób pośredni. Badano słabe fale grawitacyjne powstałe przy obrocie wokół siebie dwóch dużych ciał. Okazało się, że te dwa duże obiekty mogą zwalniać na skutek emisji energii w postaci właśnie fal grawitacyjnych. Odkrycie to zostało dokonane na podstawie obserwacji dwóch gwiazd neutronowych. Wyniki dokładnie pokryły się z ogólną teorią względności. Odkrycia dokonali Russell Hulse i Joseph Taylor, którzy w 1993 roku otrzymali za nie nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
Astronomowie wysnuli teorię, że fale grawitacyjne powinny się pojawić gdy dwa duże obiekty krążą wokół siebie z bardzo dużą prędkością. Taki ruch zaobserwowano na przykładzie dwóch białych karłów, które okrążają się co 5 minut i 21 sekund, a odległość między nimi wynosi zaledwie 80 tysięcy kilometrów. Zatem ich prędkość w przybliżeniu wynosi około 800 kilometrów na sekundę. Obiekty te nazwane układem J0806 znajdują się zaledwie 1600 lat świetlnych od Ziemi, co sprawia, że są najlepiej obserwowalnym układem. ESA planuje wysłać sondy w pobliże układu, by lepiej zrozumieć i zbadać zjawisko fal grawitacyjnych.
W 2014 roku naukowcy z Harvard Smithsoniam University Centre for Astrophysics zakomunikowali, że zaobserwowali fale grawitacyjne. Okazało się jednak, iż nie były to fale lecz sygnały uchwycone z ruchu pyłu w Drodze Mlecznej. Prawdziwe odkrycie fal grawitacyjnych przypada na dzień 14 września 2015 roku, kiedy to o godzinie 9:50:45 UTC. Wówczas detektory LIGO (w Hanfordzie i Livinstone) pokazały zwiększenie częstotliwości z 35 do 250 HZ, co odpowiada przewidywaniom ogólnej teorii względności. Według naukowców złapane fale musiały pochodzić ze zderzenia się dwóch czarnych dziur o masach przybliżonych do około 29 i 36 mas Słońca. Zderzenie musiało mieć miejsce około 1,3 miliarda lat temu, co dało zarejestrowane fale grawitacyjne. Oficjalnie wiadomość tą podano do wiadomości 11 lutego 2016 roku.