Gravitasjonsbølger

Han mente imidlertid at effekten var så liten at man sikkert aldri ville kunne påvise den. En feil. En reise gjennom hundre år med forskning frem til dette årtusindets største gjennombrudd innen fysikken.

1916

Eksistensen av gravitasjonsbølger

Albert Einstein publiserer en artikkel med tittelen «Næringsintegrasjon av gravitasjonsfeltligningene». Der forutsier han for første gang eksistensen av gravitasjonsbølger. Han utleder dem fra ligningene i sin generelle relativitetsteori, som han hadde publisert i 1915.

1918

Nye formler

Albert Einstein utviklet en formel for utbredelsen av gravitasjonsbølger, som i vitenskapen fremdeles anses som gyldig, nærmest uendret.

1936

Finnes det gravitasjonsbølger, eller ikke?

Einstein begynner å tvile på gyldigheten av sin egen teori. Sammen med sin kollega Nathan Rosen skriver han en artikkel der de hevder å motbevise eksistensen av gravitasjonsbølger. En fagfellefinner en feil i resonnementet, og artikkelen blir til slutt publisert med helt andre konklusjoner. Det er fortsatt tvil om gravitasjonsbølger eksisterer eller ikke.

Einstein begynner å tvile på gyldigheten av sin egen teori. Sammen med sin kollega Nathan Rosen skriver han en artikkel der de hevder å motbevise eksistensen av gravitasjonsbølger. En fagfelle finner en feil i resonnementet, og artikkelen blir til slutt publisert med helt andre konklusjoner. Det er fortsatt tvil om gravitasjonsbølger eksisterer eller ikke.

1957

«Sticky Bead» – tankeeksperiment

I Chapel Hill i North Carolina arrangeres det en internasjonal konferanse om Einsteins relativitetsteori. I sentrum står Richard Feymanns berømte tankeeksperiment «Sticky Bead». I dette beskriver fysikeren effekten av en gravitasjonsbølge på en liten kule som beveger seg opp og ned på en pinne og dermed genererer varme gjennom friksjon. Forskerne kommer til den konklusjonen at gravitasjonsbølger må eksistere.

1960

Fysikeren Joseph Weber gjennomfører de første forsøkene på å påvise de svake effektene av gravitasjonsbølger.

1969

Har du fått det til?

Weber kunngjør at han har klart å påvise gravitasjonsbølger. Nyheten vekker stor oppsikt og inspirerer forskere fra hele verden til å gjennomføre oppfølgingseksperimenter. Ingen av disse forsøkene har imidlertid klart å bekrefte Webers oppdagelse.

1974

Indirekte påvisning

De to amerikanske astronomene Joseph Taylor og Russel Hulse klarer å påvise gravitasjonsbølger indirekte: De legger merke til at omløpstiden til to stjerner reduseres ekstremt sakte, men jevnt. Systemet mister altså åpenbart energi. Forskernes eneste forklaring på dette fenomenet er utstråling av gravitasjonsbølger.

1992

Forskere i USA tar LIGO-observatoriet (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) i bruk. Den nye teknologien er fire ganger mer følsom enn tidligere systemer. Likevel mislykkes de første forsøkene på å oppdage gravitasjonsbølger.

1993

De amerikanske astronomene Taylor og Hulse tildeles Nobelprisen i fysikk for sitt indirekte påvisning av gravitasjonsbølger.

2015

LIGO-detektorer oppdager gravitasjonsbølger

Den 14. september 2015 fanget forskere ved LIGO-observatoriet opp det avgjørende signalet fra verdensrommet, som var 1,3 milliarder år gammelt. To sorte hull hadde smeltet sammen. I den siste fasen, som varte i mindre enn ett sekund, sendte det gigantiske sorte hullet ut så sterke gravitasjonsbølger at LIGO-detektorene på jorden kunne oppfange dem. Forskerne begynner å analysere dataene.

2016

En vitenskapelig sensasjon

Forskerne har fullført dataanalysen. Nå er de sikre: Signalet de mottok i 2015 med LIGO-detektorene stammer med 99,99999 prosent fra gravitasjonsbølger. En vitenskapelig sensasjon.

2019

Signaler fra 520 millioner lysår unna

Det internasjonale nettverket av gravitasjonsbølgedetektorer har registrert sitt andre signal fra sammensmeltende nøytronstjerner. LIGO-Livingston- og Virgo-detektorene identifiserte signalet, med betegnelsen GW190425, den 25. april 2019 som en «svært signifikant hendelse». Signalet kommer fra en avstand på rundt 520 millioner lysår, fire ganger lenger unna enn den første gravitasjonsbølgen fra en nøytronstjernesammensmelting i august 2017. Forskere ved Albert Einstein-instituttet i Hannover har bidratt til denne oppdagelsen med metoder for påvisning og analyse av signalet. De laget modeller av gravitasjonsbølgene som forventes fra sammensmeltende nøytronstjerner.

2020

Et signal uten sidestykke

Forventningene til gravitasjonsbølgeforskerne har gått i oppfyllelse: Å oppdage gravitasjonsbølger er nå en del av deres daglige arbeid. Men nå har de publisert et signal som de aldri har sett maken til før: GW190412 viser for første gang hvordan to sorte hull med svært ulik masse smelter sammen – et mindre sort hull med omtrent åtte ganger solens masse blir slukt av et stort sort hull med omtrent 30 ganger solens masse. Denne observasjonen muliggjør ikke bare mer nøyaktige målinger av systemets astrofysiske egenskaper, men lar også LIGO-Virgo-forskerne bekrefte en hittil uprøvd forutsigelse i Einsteins generelle relativitetsteori.