Universet kan "huske" gravitasjonsbølger lenge etter at de har passert.
Det er forutsetningen for en teoretisk artikkel publisert 25. april i tidsskriftet Physical Review D. Gravitasjonsbølger, svake krusninger i rom og tid som menneskeheten bare de siste årene har klart å oppdage, har en tendens til å passere veldig raskt. Men forfatterne av papiret viste at etter bølgene passerer, kan de forlate en region som er litt forandret - og etterlater seg et slags minne om deres kryssing.
Disse endringene, som forskerne kalte "vedvarende observerbare gravitasjonsbølger," ville være enda svakere enn selve gravitasjonsbølgene, men disse effektene vil vare lenger. Objekter kan bli forskjøvet litt på plass. Posisjonene til partikler som driver gjennom rommet kan bli endret. Selv tiden i seg selv kan ende litt ut av synkronisering, og løpe kort i forskjellige hastigheter i forskjellige deler av jorden.
Disse endringene ville være så små at forskere knapt ville være i stand til å oppdage dem. Forskerne skrev i papiret at den enkleste metoden for å observere disse effektene kan involvere to personer som "bærer rundt små gravitasjonsbølgedetektorer" - en spøk fordi detektorene er ganske store.
Men det er måter forskere kan oppdage disse minnene. Her er den mest åpenbare: å lete etter skift i speilene til eksisterende gravitasjonsbølgedetektorer.
Akkurat nå kan forskere oppdage gravitasjonsbølger ved å bygge observatorier som skyter veldig stille og stabile laserstråler over lange avstander. Når bjelkene vrikker litt, er det et tegn på at en gravitasjonsbølge har passert. Ved å studere vinglene kan fysikere måle bølgene. Den første slike påvisning var i 2015, og siden har teknologien forbedret seg slik at observatoriene oppdager gravitasjonsbølger så ofte som en gang i uken.
Disse bølgene stammer fra massive hendelser, som når sorte hull og nøytronstjerner kolliderer veldig langt borte i verdensrommet. Innen de når jorden, er bølgene imidlertid knapt merkbare. Deres langtidsvirkninger er enda mindre tydelige.
Men speilene i detektorene måles kontinuerlig på en så presis måte at over tid skiftene som gravitasjonsbølgene forårsaker, kan bli så intense at forskere vil kunne oppdage dem. Forskerne kom med en matematisk modell som spår hvor mye speilene skal skifte over tid med hver bølge som passerer.
De andre metodene mennesker kan bruke for å oppdage disse langtidseffektene involverer atomur og spinnende partikler.
To atomklokker plassert et stykke fra hverandre ville oppleve en gravitasjonsbølge annerledes, inkludert dens tidsdilatasjonseffekter: Fordi tiden ville bremses mer for den ene klokken enn den andre, kan subtile forskjeller i avlesningene deres etter at en bølge passerte avsløre et minne om bølgen i det lokale universet.
Endelig kan en liten spinnende partikkel endre oppførselen før og etter at en bølge har passert. Heng den opp i et kammer på et laboratorium, og måle hastigheten og spinnretningen. deretter måle den igjen etter at en bølge har passert. Forskjellen i partikkelens oppførsel ville avsløre en annen type minne om bølgen.
Denne teoretiske artikkelen gir i det minste forskere en spennende ny måte å se på å bygge eksperimenter for å studere gravitasjonsbølger.
