Την Πέμπτη (14 Νοεμβρίου) σηματοδότησε το τέλος μιας συναρπαστικής, μυστηριώδους και τελικά απογοητευτικής πέντε ημερών στην αστροφυσική.
Τηλεσκυριά σε όλο τον πλανήτη και στο διάστημα περιστράφηκαν στους άξονές τους την περασμένη Κυριακή (10 Νοεμβρίου), σπεύδοντας να σαρώσει τον ουρανό για την πηγή ενός μυστηριώδους βαρυτικού κύματος που δεν έχει δει ποτέ από τρεις ξεχωριστούς ανιχνευτές στην πολιτεία της Ουάσινγκτον, Ιταλία. Κανείς δεν ήταν σίγουρος τι ήταν. Δεν ταιριάζει με τα κύματα που προέρχονται από συγχωνεύσεις μαύρης τρύπας ή από συγκρουόμενα αστέρια νετρονίων. Η ανακάλυψη πυροδότησε ένα διεθνές κυνήγι για ένα "ηλεκτρομαγνητικό στοιχείο" στο σήμα, ένα φως του φωτός που θα αναγνώριζε το σημείο στον ουρανό από το οποίο έφτασε το κύμα και θα μπορούσε να εξηγήσει τι προκάλεσε το φαινόμενο.
Αλλά τα παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο απέτυχαν να βρουν ορατό φως, ακτίνες Χ ή νετρίνα που θα μπορούσαν να εκτοξευθούν από ένα αστέρι που εκρήγνυται ή από κάποιο άλλο βαρυτικό κύμα.
"Bupkis", δήλωσε ο Kathleen E. Saavik Ford, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Πόλης της Νέας Υόρκης και ερευνητικός συνεργάτης στο Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας, με κύλιση σε μια λίστα αναφορών τηλεσκοπίων την Πέμπτη.
Ο Saavik Ford, ο οποίος δεν ασχολήθηκε με την προσπάθεια ανίχνευσης αλλά τον ακολούθησε στενά, είπε στη Live Science τη στιγμή που η αποτυχία να δει τίποτα στον ουρανό δεν ήταν ένα σίγουρο σημάδι ότι δεν υπήρχε τίποτα. Ίσως να υπήρχε μια σουπερνόβα κάπου προς το κέντρο του Γαλαξία, όπου το φως και η σκόνη άλλων αστεριών θα κάλυπταν το φως του αντικειμένου από την άποψή μας. Ή ίσως δύο μαύρες τρύπες πολύ πιο μακριά απλά συγκρούστηκαν και παρήγαγαν ένα παράξενο μοτίβο κύματος που κανείς δεν είχε προβλέψει. Ή κάτι άλλο που δεν μαντέψαμε μπορεί να είναι έξω εκεί κάνοντας εκρήξεις βαρυτικών κυμάτων, με αυτό το γεγονός να είναι μόνο η πρώτη ματιά μας.
Και οι τρεις ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων του κόσμου ανέφεραν το σήμα: αμφότεροι οι ανιχνευτές δίδυμων ανιχνευτών αντιστάθμισης βαρύτητας λέιζερ (LIGO) στο Λίβινγκστον, Λουιζιάνα και Hanford Site, Ουάσινγκτον, καθώς και ο ανιχνευτής της Παρθένος κοντά στην Πίζα της Ιταλίας. Κάθε ανιχνευτής έχει δύο βραχίονες σε ορθή γωνία μεταξύ τους, τα μήκη των οποίων μετράει η συσκευή χρησιμοποιώντας λέιζερ. Όταν τα κύματα βαρύτητας διέρχονται από τους ανιχνευτές, τα κύματα παραμορφώνουν τον χώρο, συρρικνώνοντας και επιμηκύνοντας τους βραχίονες.
Οποιοσδήποτε από τους τρεις ανιχνευτές θα μπορούσε να παράγει εύκολα μια ανάγνωση ενός σήματος βαρυτικών κυμάτων, δήλωσε ο Erin Macdonald, ένας αστροφυσικός που προηγουμένως εργάστηκε στην επιστημονική συνεργασία του LIGO και τώρα εργάζεται ως επιστημονικός σύμβουλος για την επιστημονική φαντασία τηλεόραση και ταινίες.
«Αυτοί οι ανιχνευτές, είναι τρελό πόσο ευαίσθητοι είναι αυτοί», είπε.
"Οι ανιχνευτές της Ουάσινγκτον και της Λουιζιάνας, τα όπλα αυτά έχουν μήκος 4 χιλιομέτρων και ανιχνεύουν σήματα που είναι περίπου ένα χιλιοστό του ατόμου, οι αλλαγές στα χέρια αυτά", ανέφερε. "Και έτσι οι καθρέφτες που χρησιμοποιούν έχουν πολύπλοκα συστήματα ανάρτησης και πραγματικά προσεγμένες επιφάνειες καθρέπτη, αλλά επειδή είναι τόσο ευαίσθητα, παίρνουν κάθε είδους πηγές θορύβου".
Ο ανιχνευτής στην Λουιζιάνα, για παράδειγμα, είναι περίπου 80 μίλια (130 χλμ.) Εσωτερικά, αλλά η θάλασσα εξακολουθεί να την επηρεάζει.
"Σε μια θυελλώδη μέρα, μπορούν να πάρουν κύματα στην ακτή", είπε ο Macdonald. "Μπορούν επίσης να πάρουν φορτηγά που περνούν εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά."
Υπάρχουν όμως φορείς εκμετάλλευσης σε κάθε τοποθεσία που προσπαθούν να εξαλείψουν το θόρυβο παρακολουθώντας τα προγράμματα των τρένων, τη σεισμική δραστηριότητα και τον τοπικό καιρό, ανάμεσα σε αμέτρητους άλλους παράγοντες. Στην Ουάσιγκτον, οι ερευνητές έχουν μάθει ακόμη και να αναγνωρίσουν τα ελαφρά σήματα των κουνελιών που αναπηδούν από τα θαμμένα όπλα.
Η συνεργασία LIGO βάζει έναν αριθμό σχετικά με το πόσο πιθανό ήταν ότι κάθε γεγονός ήταν ένα λάθος. Σε αυτή την περίπτωση, το συμβάν που ονομάζεται "S191110af" θα εμφανιζόταν κάτω από ψευδείς προθέσεις μόλις μία φορά ανά 12.681 χρόνια χρόνου λειτουργίας ανιχνευτή στο τρέχον επίπεδο ευαισθησίας, ανέφερε η ομάδα.
Μία φορά σε 12 χρόνια δεν είναι μια συμπτωματική σύμπτωση, είπε ο Saavik Ford, οπότε δεν ξεφεύγει ποτέ από το ερώτημα ότι το S191110af θα μπορούσε να ήταν ένα τρελό. Αλλά ακόμα, είπε, οι αστροφυσικοί είχαν καλό λόγο να ελπίζουν ότι αυτό ήταν πραγματικό. Φαινόταν σαν η πρώτη από μια νέα τάξη σημάτων που είχαν περιμένει για πολύ και οι πιθανότητες να σκοντάψουν σε μια ψεύτικη έκδοση τόσο σύντομα και στους τρεις ανιχνευτές ήταν λίγο σαν να πάρεις το χειρότερο δυνατό κύλινδρος των ζαριών στην πρώτη δοκιμή . Έτσι, μέχρι την Πέμπτη, πολλοί ερευνητές εξακολουθούσαν να ελπίζουν.
"Αν είναι ένα πραγματικό γεγονός, αυτό θα ήταν μια αχρωμάτιστη έκρηξη που δεν τραβήχτηκε από τους συμπαγείς διμερείς αγωγούς συσσωμάτωσης", ανέφερε ο Albert Lazzarini, αναπληρωτής διευθυντής του LIGO στο Caltech, στο Live Science σε email την Πέμπτη το απόγευμα.
Οι συμπαγείς διμερείς αγωγούς συσσώρευσης είναι οι αλγόριθμοι που χρησιμοποιεί η συνεργασία για να εντοπίσει εκρήξεις που ταιριάζουν στις συγχωνεύσεις των μαύρων οπών και των νετρονίων. Με άλλα λόγια, αυτό το σήμα θα ήταν κάτι περίεργο, μιας κατηγορίας που δεν είχε ποτέ εντοπίσει ποτέ η LIGO.
Όλα τα γεγονότα συμβαίνουν στο σύμπαν που δεν ξέρουμε, μέχρι να σκοντάψουμε πέρα από αυτά, είπε ο Saavik Ford. Πίσω στα τέλη της δεκαετίας του '60, οι Ηνωμένες Πολιτείες έβαλαν τέσσερις δορυφόρους στο διάστημα που είχαν σχεδιαστεί για να κυνηγήσουν τις ηλεκτρομαγνητικές υπογραφές των σοβιετικών πυρηνικών δοκιμών, αλλά οι δορυφόροι αυτοί ανίχνευσαν τις ακτίνες γάμμα που δεν ταιριάζουν με καμία υπογραφή πυρηνικών όπλων. Μόνο τη δεκαετία του 1970 οι αστροφυσικοί επιβεβαίωσαν ότι οι εκρήξεις έρχονταν από λάθος κατεύθυνση, ότι ήταν στην πραγματικότητα σήματα από βαθιά στο διάστημα που δεν είχαν προβλεφθεί ποτέ.
Από την Πέμπτη, ο Saavik Ford είπε, ήταν δυνατό κάτι παρόμοιο να συμβαίνει με αυτά τα σήματα κύματος.
"Αυτός είναι ένας εντελώς νέος τρόπος να ανιχνεύσουμε το σύμπαν", είπε, "εάν μερικοί από πολλούς νεκρούς εκρήξεις χωρίς ηλεκτρομαγνητικά εξαρτήματα συμβαίνουν τα επόμενα πέντε χρόνια, θα το μάθουμε".
Αλλά στις 6:14 μ.μ. EST την ίδια ημέρα, ο Christopher Berry, ένας αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Northwestern στο Illinois και μέλος της συνεργασίας LIGO, tweeted, "Alas, # S191110af έχει πλέον αποσυρθεί!"
Σε ένα tweet παρακολούθησης που ανταποκρίθηκε σε μια ερώτηση από τη Live Science, εξήγησε πως το σφάλμα εμφανίστηκε σε τρεις τοποθεσίες που χωρίστηκαν από χιλιάδες μίλια.
"Τυχαία κακή τύχη", είπε. "Η ανωμαλία ήταν μόνο σε έναν ανιχνευτή, αλλά φαινόταν να ταιριάζει με κάποιο τυχαίο τυπικό θόρυβο αλλού τυχαία.Αυτό είναι που οι αλγόριθμοι αναζήτησης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους τα ποσοστά ψευδών συναγερμών, αλλά όταν πρόκειται για ένα νέο τύπο θορύβου, δεν δουλεύω πάντα. "
