Chceme spatřit signály z počátků vesmíru, říká nobelista Kip Thorne

Kip Thorne
Kip Thorne

Gravitační vlny jsou úplně nový signál o vesmíru, který předpověděl Einstein, ale donedávna jsme ho zachytit nedokázali. Můžou přispět k novým objevům, které se týkají vesmíru, toho, co v něm je, a také jeho původu. V Praze přednášel jeden z objevitelů gravitačních vln, nositel Nobelovy ceny za fyziku Kip Thorne jako host Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a Učené společnosti ČR.

My moderní lidé jsme kdysi byli lovci a sběrači. Cítíte se být stále lovci gravitačních vln nebo dnes už spíš sbíráte a vyhodnocujete data získaná při jejich pozorování?
Lovíme i sbíráme data. A z nich pak vybíráme signály, záznamy o srážkách hvězd, černých děr a o tom, jak vypadají. Klíčové je tedy příslušná data posbírat, převést je do zvukové podoby a pak v nich hledat žádaná data.

Gravitace se šíří ve vlnách jako světlo, ale není to záření. Je to vesmír samotný, co se třese. Tyto signály můžeme sledovat nepoškozené. Jaký typ informací z toho máme?
Jsou to informace o objektech, které ty vlny vytvářejí. Sledovali jsme kolabující černou díru. To bylo něco úplně nového, úplně nový druh informace o tom, jak se černé díry chovají, když se hroutí, jaké to je mimořádné porušení prostoru a času. Vidíme, co se děje, když kolabují neutronové hvězdy a chování extrémně husté jaderné hmoty při těchto kolizích…

Kip Thorne během přednášky

Na jak velkou vzdálenost jsme schopni gravitační vlny detekovat? A může tento nově objevený druh signálu už teď pomoci klasickým teleskopům nacházet ve vesmíru některé dosud neznámé objekty?
Ano, viděli jsme kolizi dvou dosud neznámých neutronových hvězd. Byly tak vzdálené, že gravitační vlny i světlo k nám musely letět asi 200 milionů let. Identifikovali jsme, kde na obloze byly. Krátce po nich jsme pozorovali záblesk paprsků gama s ne tak přesným určením směru, odkud přicházejí. Bylo ale zřejmé, že bylo důsledkem téže kolize dvou neutronových hvězd. Viděli jsme světlo i to, ze které galaxie pochází, takže už bylo jasné úplně přesně, odkud vlny přicházejí. Kombinací dat z gravitační vlny a z rentgenového záření dokážeme pochopit, kde se srážka odehrávala a jak probíhala

Eanna Flanagan z Cornellovy univerzity nedávno publikoval studii o paměti vesmíru. Zdůrazňuje unikátnost toho, že vesmír si dokáže pamatovat gravitační vlny ze své dávné minulosti. Jak užitečné to může být pro vás vědce i pro nás ostatní?
Rádi bychom viděli, jak paměť vesmíru funguje. Zajímáme se o to už delší dobu. Dotklo by se to totiž samotné podstaty fyzikálních zákonů. Eanna Flanagan je skvělý fyzik z Cornellovy univerzity a býval to můj doktorand. Chceme se dozvědět o paměti vesmíru víc ne tolik kvůli ní samotné, ale právě kvůli tomu, abychom se dozvěděli, jak fyzikální zákony fungují.

O zmíněné fúzi černých děr jste mluvil jako o poruše času ve vesmíru, jako o bouři v něm. Cestování časem zatím necháváte autorům science fiction?
Ne tak docela. My, i já osobně, se snažíme zjistit, zda je cestování v čase možné. Je to vážná vědecká otázka. Odpovědi zatím neznáme, ale ptáme se na zákony přírody. Chceme zjistit, co nám dovolí….

Zdá se, že s životem ve vesmíru to nebude tak jednoduché, říká Jiří Grygar

Jiří Grygar v knihově Akademie věd

Existuje život i mimo planetu Zemi? Co všechno je potřeba, aby život vznikl? A co víme zatím o planetách, kde by život mohl být nalezen? Hostem Leonarda Plus byl astrofyzik Jiří Grygar.

Tedy cestování časem je pro vás fyziky už reálný problém? I pro vás osobně?
Ano, ve fyzice je to teď velmi důležitá otázka….

Může naše povědomí o gravitačních vlnách, což je pro nás nový druh informace o vesmíru, pomoci umělým družicím, mezinárodní kosmické stanici nebo dalším lidmi vyrobeným zařízením, která posíláme do vesmíru?
Jen nepřímo. Některé technologie, které používáme, jsou ale podobné, třeba satelitní. Detektory gravitačních vln se orientují podle GPS, využívají jejich přesné hodiny. Tento systém je pro nás klíčový, kvůli propojení našich detektorů s jinými přístroji, k přesnějšímu určení času.

Současné detektory gravitačních vln jsou několik kilometrů dlouhé. Mělo by do budoucna smysl snažit se vyrábět o něco menší?  S nadsázkou řečeno, hodil by se takový detektor astronautům do kapsy?
No, tak to si zatím představit nedokážu. Aspoň ne v tomto století. Je velmi nepravděpodobné, že by se gravitační vlny daly měřit na malých přístrojích. V tomto století se musíme spolehnout na větší detektory...

Jak zní nejdůležitější otázka, kterou si kladete teď? Poté, co se vám už podařilo zachytit gravitační vlny?
Ta nejklíčovější otázka pro budoucnost zní, zda tyto signály spatříme přicházet ze samého počátku vesmíru. Chtěli bychom je využít k odpovědím na otázku, jak náš vesmír vznikl. Už známe první odpovědi a doufám, že v nejbližších deseti letech jich získáme víc…

Spustit audio

Související