Universul ar putea „aminti” valurile gravitaționale cu mult timp după ce au trecut.
Aceasta este premisa unei lucrări teoretice publicată pe 25 aprilie în revista Physical Review D. Valorile gravitaționale, ondulări slabe în spațiu și timp pe care umanitatea a reușit să le detecteze abia în ultimii ani, tind să treacă foarte repede. Dar autorii lucrării au arătat că, după ce valurile trec, ar putea părăsi o regiune ușor alterată - lăsând în urmă un fel de amintire a traversării lor.
Aceste schimbări, pe care cercetătorii le-au numit „observații persistente ale undelor gravitaționale”, ar fi chiar mai slabe decât undele gravitaționale în sine, dar aceste efecte vor dura mai mult. Obiectele ar putea fi mutate ușor din loc. Pozițiile particulelor care traversează spațiul pot fi modificate. Chiar și timpul în sine ar putea sfârși ușor din sincronizare, rulând scurt la viteze diferite în diferite părți ale Pământului.
Aceste schimbări ar fi atât de minuscule încât oamenii de știință abia ar fi capabili să le detecteze. Cercetătorii au scris în lucrarea lor că cea mai simplă metodă de observare a acestor efecte ar putea implica două persoane care „duc în jurul micilor detectoare de unde gravitaționale” - o glumă pentru că detectorii sunt destul de mari.
Dar există modalități prin care cercetătorii ar putea detecta aceste amintiri. Iată cea mai evidentă: căutarea schimbărilor în oglinzile detectoarelor de unde gravitaționale existente.
În momentul de față, oamenii de știință pot detecta unde gravitaționale construind observatorii care incendiază raze laser și stabile pe distanțe lungi. Când fasciculele se zvârlesc ușor, este semn că a trecut o undă gravitațională. Studiind periculele, fizicienii pot măsura valurile. Prima detectare a fost în 2015 și, de atunci, tehnologia s-a îmbunătățit astfel încât observatoarele să detecteze undele gravitaționale la fel de des o dată pe săptămână.
Aceste valuri provin din evenimente masive, ca atunci când găurile negre și stelele cu neutroni se ciocnesc foarte departe în spațiu. Cu toate acestea, până când ajung pe Pământ, valurile abia se observă. Efectele lor pe termen lung sunt și mai puțin evidente.
Dar oglinzile detectoarelor sunt măsurate în mod constant într-un mod atât de precis încât, în timp, schimbările pe care undele gravitaționale le pot deveni atât de intense încât cercetătorii vor putea să le detecteze. Cercetătorii au venit cu un model matematic care prezice cât de mult ar trebui să se schimbe oglinzile în timp cu fiecare trecere a valului.
Celelalte metode pe care oamenii le-ar putea folosi pentru a detecta aceste efecte pe termen lung implică ceasuri atomice și particule învârtite.
Două ceasuri atomice amplasate la o oarecare distanță unul de celălalt ar experimenta o undă gravitațională diferit, incluzând efectele sale de dilatare a timpului: Deoarece timpul ar fi încetinit mai mult pentru un ceas decât celălalt, diferențele subtile în citirile lor după trecerea unei valuri ar putea dezvălui o amintire a valul în universul local.
În cele din urmă, o particulă de filare minusculă își poate schimba comportamentul înainte și după trecerea unei valuri. Suspendă-l într-o cameră dintr-un laborator și măsoară-i rata și direcția de rotire; apoi măsoară-l din nou după ce trece un val. Diferența în comportamentul particulelor ar releva un alt fel de memorie a undei.
Această lucrare teoretică oferă, cel puțin, oamenilor de știință un mod nou și intrigant de a privi experimentele de construcție pentru a studia undele gravitaționale.
