U kolovozu 2017. astronomi su napravili još jedan veliki iskorak kada je Laser interferometar Gravitacijsko-valna opservatorija (LIGO) otkrio gravitacijske valove za koje se vjeruje da su nastali spajanjem dviju neutronskih zvijezda. Od tog vremena, znanstvenici u više objekata širom svijeta provodili su naknadna promatranja kako bi utvrdili naknadno ovo spajanje, čak i kako bi testirali razne kozmološke teorije.
Na primjer, u prošlosti su neki znanstvenici sugerirali da bi se nedosljednosti između Einsteinove teorije opće relativnosti i prirode Svemira u velikim mjerilima mogle objasniti prisutnošću dodatnih dimenzija. Međutim, prema novom istraživanju tima američkih astrofizičara, prošlogodišnji događaj u kilonovi učinkovito isključuje ovu hipotezu.
Njihova je studija nedavno objavljena u časopisu Časopis za kozmologiju i fiziku astro čestica,pod nazivom "Ograničava broj prostorno-vremenskih dimenzija od GW170817". Studiju je vodio Kris Pardo, diplomski student na Odjelu za astrofizičke znanosti na Sveučilištu Princeton, a uključivali su članove Sveučilišta u Chicagu, Sveučilišta Stanford i Centra za računsku astrofiziku Instituta Flatiron.
Za razliku od prijašnjih događaja koji su proizveli gravitacijske valove, događaj kilonove - poznat kao GW170817 - uključio je spajanje dvije neutronske zvijezde (za razliku od crnih rupa), a posljedice su bile vidljive astronomima pomoću konvencionalnih teleskopa. Štoviše, prvi je astronomski događaj otkriven i u gravitacijskim i u elektromagnetskim valovima - uključujući vidljivu svjetlost, gama zrake, X-zrake i radio valove.
Kako je profesor Daniel Holz - profesor astronomije / astrofizike i fizike na Sveučilištu u Chicagu i koautor studije - objasnio:
„Ovo je prvi put da smo mogli istovremeno otkriti izvore i gravitacijskog i svjetlosnog vala. To pruža potpuno novu i uzbudljivu sondu, a mi smo učili sve vrste zanimljivosti o svemiru. "
Kao što je napomenuto, znanstvenici su dugo tražili objašnjenja za odstupanje između našeg modernog razumijevanja gravitacije (kako je objašnjeno Općom relativnošću) i našeg promatranja svemira. U osnovi, galaksije i nakupine galaksija imaju veći gravitacijski utjecaj nego što se može objasniti količinom vidljive materije koju imaju (tj. Zvijezde, prašina i plin).
Do sada su znanstvenici sugerirali postojanje tamne materije kako bi objasnili prividnu „nestalu masu“, a tamne energije kako bi objasnili zašto je Svemir u konstantnom (i ubrzavajućem) stanju ekspanzije. No druga je teorija da na velikim daljinama gravitacija "curi" u dodatne dimenzije, uslijed čega ona izgleda slabije na velikim skalama. To bi objasnilo prividnu razliku između astronomskih opažanja i Opće relativnosti.
Događaj kilonove - te gravitacijski valovi i svjetlost koje su proizveli - ponudili su istraživačkom timu način da ispita ovu teoriju. U osnovi, ako bi gravitacija procurila u druge dimenzije nakon spajanja, tada bi signal mjeren LIGO-om i drugim detektorima gravitacijskog vala bio slabiji od očekivanog. Međutim, nije.
Na osnovu toga, tim je utvrdio da se čak i preko ljestvica koje uključuju stotine milijuna svjetlosnih godina, Univerzum sastoji od tri dimenzije prostora i jedne od vremena s kojom smo upoznati. Prema timu, ovo je samo prvi od mnogih testova koji će astronomi biti sposobni napraviti zahvaljujući nedavnoj eksploziji u istraživanjima gravitacijskih valova.
"Postoji toliko mnogo teorija da dosad nismo imali konkretne načine ispitivanja. To mijenja način na koji mnogi ljudi mogu raditi svoju astronomiju ", rekao je Fishbach. Budućim otkrivanjem gravitacijskih valova, znanstvenici mogu pronaći načine za testiranje drugih kozmoloških misterija. "Radujemo se što ćemo vidjeti koja gravitacijska valovanja iznenađuje svemir za nas", dodao je Holz.
