Gravitationsbølger kunne vise os universets første minut

Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) skrev historie i 2015, da det opdagede gravitationsbølger for første gang. Disse krusninger i rumtiden blev skabt ved sammenstødet af to sorte huller for 1,3 milliarder år siden. Siden da har LIGO opdaget dusinvis flere gravitationsbølger, hvilket giver astronomer en ny måde at studere universet på.

Gravitationsbølger er så små, at de kun kan detekteres af de mest følsomme instrumenter. LIGOs detektorer er placeret i Hanford, Washington og Livingston, Louisiana. Hver detektor består af to 4 kilometer lange arme, der er vinkelrette på hinanden. Når en gravitationsbølge passerer gennem detektoren, får det armene til at forlænge og forkorte uendeligt meget. Denne bevægelse detekteres af lasere, der reflekteres frem og tilbage mellem spejle i enderne af armene.

Den første gravitationsbølge, som LIGO opdagede, blev skabt ved sammenstødet af to sorte huller, hver med en masse omkring 30 gange solens. Kollisionen frigav mere energi end hele det synlige univers i løbet af få millisekunder. Gravitationsbølgerne fra denne begivenhed var så stærke, at de fik LIGO-detektorerne til at vibrere en brøkdel af en protons bredde.

LIGOs påvisninger har åbnet et nyt vindue på universet. Astronomer bruger nu gravitationsbølger til at studere sorte huller, neutronstjerner og andre kompakte objekter. Gravitationsbølger kunne også give indsigt i det tidlige univers, blot få øjeblikke efter Big Bang.

En af de mest spændende muligheder er, at gravitationsbølger kan afsløre det første minut af universet. Denne epoke er kendt som Planck-epoken, og den menes kun at have varet i 10^-43 sekunder. Under Planck-epoken var universet så varmt og tæt, at stof og energi ikke kunne skelnes. Gravitationsbølger fra denne æra kunne give et glimt af de forhold, der eksisterede i tidernes begyndelse.

LIGO gennemgår i øjeblikket en opgradering, der vil gøre den endnu mere følsom over for gravitationsbølger. Den opgraderede LIGO forventes at begynde i drift i 2023. Med den opgraderede LIGO håber astronomer at detektere gravitationsbølger fra endnu fjernere og stærkere begivenheder. De kan endda være i stand til at få et glimt af universets første minut.