На 11 февруари 2016 г. учени от Обсерваторията за гравитационни вълни на лазерния интерферометър (LIGO) обявиха първото откриване на гравитационни вълни. Това развитие, което потвърди предсказанието, направено от Теорията на общата относителност на Айнщайн преди век, отвори нови пътища за изследвания за космолозите и астрофизиците. Той беше и водораздел за изследователи от университета Монаш, които изиграха важна роля в откритието.
И сега, малко повече от година по-късно, екип изследователи от Центъра за астрофизика Монаш обяви поредното потенциално разкритие. Въз основа на текущите си проучвания на гравитационните вълни, екипът наскоро предложи теоретична концепция, известна като „осиротяла памет“. Ако е вярно, тази концепция би могла да направи революция по начина, по който мислим за гравитационните вълни и космическото време.
Изследователи от Центъра за астрофизика Monash са част от това, което е известно като LIGO Scientific Collaboration (LSC) - група учени, посветени на разработването на хардуера и софтуера, необходими за изучаване на гравитационните вълни. В допълнение към създаването на система за проверка на откриванията, екипът изигра ключова роля в анализа на данните - наблюдение и интерпретация на събраните данни - и също така играе важна роля в дизайна на огледалата LIGO.
Разглеждайки отвъд това, което наблюдава LIGO и други експерименти (като Интерферометър Дева), изследователският екип се опита да разгледа как тези възможности на детекторите могат да бъдат разширени допълнително, като намери „паметта“ на гравитационните вълни. Изследването, което описва тази теория, беше наскоро публикувано в Писма за физически преглед под заглавието „Откриване на гравитационна вълнова памет без родителски сигнали“.
Според тяхната нова теория, космическото време не се връща в нормалното си състояние, след като катаклизмично събитие генерира гравитационни вълни, които причиняват разтягането му. Вместо това, тя остава разтегната, която те наричат „сирачешка памет“ - думата „сираче“, намекваща за факта, че „родителската вълна“ не се открива директно. Въпреки че този ефект все още не е забелязан, той може да отвори някои много интересни възможности за изследване на гравитационните вълни.
Понастоящем детектори като LIGO и Дева са в състояние да различават наличието на гравитационни вълни при определени честоти. Като такива, изследователите могат да изучават само вълни, генерирани от конкретни видове събития, и да ги проследят обратно до техния източник. Както казва Люси Макнейл, изследовател от Центъра за астрофизика на Монаш и водещ автор на документа, в скорошно изявление на университетската преса:
„Ако има екзотични източници на гравитационни вълни, например от микро черни дупки, LIGO няма да ги чуе, защото са твърде високочестотни. Но това проучване показва, че LIGO може да се използва за изследване на Вселената за гравитационни вълни, за които някога се е смятало, че са невидими за нея. “
Както посочват в своето проучване, високочестотните изблици на гравитационна вълна (т.е. тези, които са в или под диапазона на килогерц) биха създали осиротяваща памет, която детекторите LIGO и Дева ще могат да вземат. Това не само ще увеличи експоненциално пропускателната способност на тези детектори, но и ще открие възможността за намиране на доказателства за изблици на гравитационна вълна при предишни търсения, които останаха незабелязани.
Д-р Ерик Трайн, преподавател в Monash School of Physics and Astronomy и друг член на екипа на LSC, също беше един от съавторите на новото проучване. Както той заяви, „Тези вълни могат да отворят пътя за изучаване на физика, която понастоящем е недостъпна за нашата технология.“
Но както признават в своето проучване, такива източници може би дори не съществуват и са необходими още изследвания, за да се потвърди, че „паметта на сираците“ всъщност е реална. Въпреки това те поддържат, че търсенето на високочестотни източници е полезен начин за проучване на нова физика и може просто да разкрие неща, които не сме очаквали да открием.
„Желателно е търсене на специална гравитационна вълнова памет. Тя ще има подобрена чувствителност в сравнение с текущите изричащи търсения “, заявяват те. „Освен това може да се използва специализиран търсене, за да се определи дали кандидатът за откриване съответства на спукването на паметта, като провери дали остатъчните вещества (след изваждане на сигнала) съответстват на гаусов шум.“
Уви, подобни търсения може да се наложи да изчакат предложените приемници на експеримента Advanced LIGO. Те включват телескопа на Айнщайн и Cosmic Explorer, два предложени трето поколение гравитационни детектори за вълни. В зависимост от това, което откриват бъдещите проучвания, може да открием, че космическото време не само се простира от създаването на гравитационни вълни, но и носи „стрии“, за да го докаже!
