Deși poate părea că nimic nu se întâmplă în întregul univers, instrumentele științifice descoperă în mod constant stele care explodează, ciocniri de galaxii, găuri negre care sfâșie stele sau ciocniri de găuri negre sau stele neutroni.

Aceste ultime două evenimente au rămas până de curând pur teoretice. Cu toate acestea, de la lansarea LIGO, oamenii de știință au început să le monitorizeze aproape în fiecare moment. LIGO este primul instrument capabil să detecteze undele gravitaționale, valuri în spațiu-timp cauzate de cele mai energice coliziuni din univers. Ascultând aceste unde gravitaționale, nu numai că putem spune ce obiecte s-au ciocnit între ele într-o situație dată, dar putem și determina masa lor. Aceasta este o informație șocantă dacă luăm în considerare faptul că ondulația spațiu-timp care trece prin Pământ este capabilă să contracteze sau să extindă spațiul la o lungime mai mică decât… diametrul unui atom. Din fericire, detectoarele disponibile în prezent pot măsura aceste ondulații până la o două miimi din diametrul unui proton.

Citește și: LIGO depășește toate limitele. Măcar acea mânecă

În timp ce LIGO continuă să furnizeze date observaționale extraordinare care ne schimbă înțelegerea despre găurile negre, găurile negre supermasive și stelele neutronice din univers, oamenii de știință lucrează deja la următoarele generații de detectoare de unde gravitaționale. Un astfel de instrument ar fi Telescopul Einstein, care ar putea fi construit la granițele Germaniei, Belgiei și Țărilor de Jos.

Două note merită remarcate aici. Primele unde gravitaționale de pe Pământ au fost înregistrate în 2015. Semnalul care a ajuns pe Pământ a durat doar 0,2 secunde, dar a fost suficient pentru a stabili că sursa lor a fost ciocnirea a două găuri negre. În 2017, oamenii de știință au observat un semnal mult mai lung, de 100 de secunde. În acest caz, a avut loc o coliziune între două stele neutronice, adică obiecte cu o dimensiune de doar 20 de kilometri, dar cu o masă de până la 2 mase solare. Astfel de coliziuni extrem de energice produc elemente grele precum aurul. Oamenii de știință estimează că o astfel de coliziune între stelele neutronice ar produce aur cu greutatea de câteva ori mai mare decât masa Lunii. Mai mult, aproape tot aurul din univers a fost creat într-o astfel de coliziune între stele neutronice. Da, este și pe degetul tău.

Deci, care ar fi telescopul lui Einstein?

Detectorul de unde gravitaționale la care lucrează în prezent oamenii de știință are un singur scop: precizia lui trebuie să fie de cel puțin zece ori mai mare decât detectoarele de acest tip care funcționează în prezent. Aceasta, la rândul său, înseamnă că va fi posibil să se observe o zonă de o mie de ori mai mare decât cea observată în prezent. Prin urmare, ne putem aștepta ca rata de detectare a mai multor semnale să crească dramatic atunci când este utilizat un astfel de instrument, deoarece va putea vedea coliziunile pe care instrumentele actuale nu le pot vedea.

Conform planurilor, Telescopul Einstein va fi format din trei detectoare, fiecare dintre ele va avea două interferometre plasate în „brațe” lungi de 10 kilometri. Mai mult, toți detectoarele vor fi amplasate la o adâncime de 250 de metri sub suprafața pământului. Ei făceau în mod constant măsurători. De fiecare dată când un semnal este detectat pentru prima dată, ei trimit date către telescoape optice și alte telescoape, care își vor îndrepta imediat oglinzile către sursa unui astfel de semnal. Datorită acestui fapt, oamenii de știință au reușit să observe nu numai undele gravitaționale, ci și exploziile optice sau exploziile de raze gamma rezultate în urma aceluiași eveniment. În acest fel, astronomii vor alcătui o imagine cuprinzătoare a întregii coliziuni.

Telescopul Einstein se află în prezent în etapa pregătitoare. Se estimează că construcția sa va costa mai puțin de 2 miliarde de dolari, iar costul său de funcționare va fi de aproximativ 40 de milioane de euro pe an. Dacă nu există întârzieri, construcția dispozitivului va începe în 2026 și, prin urmare, va fi operațional în 2035.