Gravitasjonsbølger i Norge — Einsteins univers blir virkelighet

Da Einsteins prediksjon ble virkelighet

I 1916 predikerte Albert Einstein gravitasjonsbølger — rippel i romtid selv forårsaket av accelererende massive objekter. Over et århundre senere, i 2015, rapporterte amerikanske LIGO-observatoriet første direkte deteksjon. Signalet kom fra kollisjon mellom to svarte hull 1,3 milliarder lysår unna.

Oppdagelsen var så betydningsfull at den resulterte i Nobelprisen i fysikk i 2017. Men her er det norske elementet: Norge har spilt kritisk rolle. Norske fysikere og ingeniører har bidratt til signalbehandling, kalibrering og andre kritiske aspekter av LIGO og Virgo-observatoriet i Italia.

Norge har ikke bare vært tilskuer — norsk vitenskap har vært med på å gjøre det mulig å 'høre' universets største begivenheter.

Tall og statistikk

Gravitasjonsbølger er blandt universets mest subtile fenomener, men når de passerer Jorden er de detekterbare.

Hvordan gravitasjonsbølger detekteres

LIGO bruker interferometri — en laserstråle deles i to biler som reist på 90 grader til hverandre. Gravitasjonsbølger deformerer romtid subtilt, noe som endrer armenes lengde. LIGO detekterer disse endringene gjennom interferensmønster.

Norske bidrag fokuserer på signalbehandling som filtrerer støy og identifiserer gravitasjonsbølgesignaler pålitelig. Norske forskere arbeider også på kalibrering som sikrer nøyaktige målinger. I dag finnes tre store detektorer — to LIGO-instrumenter og Virgo i Italia — som sammen triangulerer kilder.

"Gravitasjonsbølger åpner ett helt nytt vindu inn i universet. Det er som plutselig å kunne høre universet etter å bare ha kunnet se det."

Hva vi har lært siden 2015

Siden første deteksjon har LIGO og Virgo registrert hundrevis av gravitasjonsbølgehendelser. Fra svarte hull-kollisjoner til nøytronstjernekollisjon, viser det at universet er mye mer dynamisk og voldsomt enn antatt.

Nøytronstjernekollisjon i 2017 ble også oppdaget av tradisjonelle observatorer som så lys. Dette tillot sammenligning av gravitasjonsbølger og elektromagnetisk data, og bekreftet aspekter av vår forståelse av universets mest ekstreme objekter.

Neste generasjon detektorer

I løpet av det neste tiåret forventer vi mer sensitive detektorer. ESA planlegger LISA (Laser Interferometer Space Antenna) — tre satellitter i bane rundt solen som danner gigantisk gravitasjonsbølgedetektor.

LISA vil oppdage svakere signaler fra fjernere begivenheter som erdejsbaserte detektorer ikke kan. Dette åpner enda flere vindu inn i universets hemmeligheter. Og igjen, vil norsk vitenskap spille en rolle.

Betydning for Norge og framtid

For Norge handler det om å posisjonere seg som ledende aktør innen avansert fysikk og detektorteknikk. Norske universiteter tiltrekker talentfulle forskere fordi Norge har sterkt vitenskap- og teknologisamfunn.

Kompetansemiljøer som disse leder til innovasjon i andre felt — teknologi fra gravitasjonsbølgedeteksjon har applikasjoner i medisinsk avbildning og romutforsking. Ved å investere i fundamental vitenskap investerer Norge i framtiden på en bredere måte.