A tudósok először figyelték meg a téridő „gravitációs hullámoknak” nevezett fodrozódásait, miután azok a távoli univerzum egy kataklizmikus eseményéből kiindulva elérték a Földet.

Két fekete lyuk alkotta gravitációs hullámok 3D képi megjelenítése. 
Illusztráció: Henze, NASA

Évtizedekig tartó kutatás után tudósok egy nemzetközi csoportja végre közvetlen bizonyítékot talált az Albert Einstein által száz éve megjósolt gravitációs hullámok létezésére, vagyis a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására.

Az óriási jelentőségű felfedezésről az amerikai National Science Foundation, a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech), a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) és a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) Tudományos Együttműködés tagjai számoltak be 2016. február 11-én Washingtonban.

David Reitze, a LIGO-kísérlet igazgatója, a Caltech tudósa szerint eredményeik újfajta csillagászati kutatások előtt nyithatnak utat és megfigyelhetővé tesznek eddig megfigyelhetetlen jelenségeket, például két fekete lyuk összeolvadását. A gravitációs hullámok ugyanis egyedi információt hordoznak forrásaikról és a gravitáció természetéről.

Einstein pár hónappal azután, hogy közzétette általános relativitáselméletét, 1916 júniusában jósolta meg, hogy minden gyorsuló tömeg gravitációs hullámot kelt, és a hullámok annál erősebbek, minél nagyobb az objektum tömege.

Gravitációs hullámokat tehát elsősorban nagyszabású kozmikus események, például szupernóvák vagy összeolvadó fekete lyukak keltenek, a hullámok azonban még ezek esetében is csak olyan parányi - pár kilométeres távolság esetén a proton átmérőjének töredékét jelentő - változásokat okoznak a téridőben, hogy még maga Einstein sem hitt abban, hogy valaha mérhetőek lesznek. Közvetve 1974-ben sikerült kimutatni ezeket, de a tudósok több mint ötven éve keresték a közvetlen bizonyítékot is a létezésükre.

A LIGO tudósainak két fekete lyuk összeolvadása révén sikerült közvetlenül megfigyelniük a gravitációs hullámokat 2015. szeptember 14-én, egy Földtől 1,3 milliárd fényévnyire lévő galaxisban. Az esemény során példátlan mennyiségű energia szabadult fel, amelyet a gravitációs hullámok továbbítottak. Az eredeti fekete lyukak tömege 29, illetve 36 naptömeg volt, az összeolvadásukkal keletkezett objektumé azonban csak 62 - mondta Gabriela González, a LIGO tudományos együttműködésért felelős vezetője, a Louisianai Állami Egyetem kutatója.

A LIGO a világ egyik legérzékenyebb tudományos műszere, amely a közelmúltban esett át nagyszabású fejlesztésen. Az egymilliárd dolláros szerkezet két egyforma, négy kilométer hosszú lézerdetektorból áll, amelyeket a Caltech és az MIT épített abból a célból, hogy a Földet elérő gravitációs hullámok által okozott rezgéseket észleljék. A detektorok egyike a Louisiana állambeli Livingstonban, a másik a Washington állambeli Hanfordban van, és a proton méreténél tízezerszer kisebb változásokat képesek mérni a téridőben.

Az adatokat nemzetközi összefogásban értékelik, az együttműködésben magyar kutatócsoportok is közreműködnek: köztük a Frei Zsolt asztrofizikus által irányított Eötvös Gravity Research Group és a Wigner Fizikai Kutatóközpont, amelynek munkatársai a LIGO és az Olaszországban működő Virgo detektor közös adatfeldolgozásában vettek részt.