Dio astronomije koji se bavi gravitacijskim valovima još je u ranoj fazi. Dosad su ta istraživanja bila usmjerena na najenergičnije i najefikasnije izvore gravitacijskih valova, kao što su kataklizmička spajanja crnih rupa i neutronskih zvijezda. No, to će se promijeniti kako se gravitacijski teleskopi budu poboljšavali, što će astronomima omogućiti istraživanje Svemira na načine koji su dosad bili nemogući.
Iako gravitacijski valovi imaju puno sličnosti sa svjetlosnim valovima, jedna je razlika u tome što je većina objekata u svemiru za gravitacijske valove zapravo prozirna. Materija svjetlost može biti apsorbirati, raspršiti i blokirati, ali gravitacijski valovi uglavnom samo prolaze kroz materiju. Masa predmeta ih može iskriviti, ali ne i potpuno blokirati.
To zapravo znači da bi se gravitacijski valovi mogli koristiti kao alat za zavirivanje u unutrašnjost astronomskih tijela, slično načinu na koji nam x-zrake ili magnetska rezonanca omogućuju da vidimo unutrašnjost ljudskog tijela. Takva ideja stoji iza nedavne studije koja proučava kako se gravitacijski valovi mogu koristiti za ispitivanje unutrašnjosti Sunca.
Sunce je toliko nevjerojatno vruće i gusto da svjetlost ne može prodrijeti kroz njega. Čak i svjetlosti proizvedenoj u Sunčevoj jezgri treba više od 100.000 godina da stigne do Sunčeve površine. Jedine informacije o unutrašnjosti Sunca koje znanost ima potječu iz helioseizmologije, gdje astronomi proučavaju vibracije Sunčeve površine uzrokovane zvučnim valovima unutar Sunca.
Gravitacijske sonde
U navedenoj novoj studiji, koja se nalazi na znanstvenom repozitoriju arXiv i koja čeka recenzije, znanstvenici proučavaju kako se gravitacijski valovi brzorotirajućih neutronskih zvijezda mogu koristiti za proučavanje Sunca. Neutronske zvijezde mogu imati deformacije ili površinska povišenja uzrokovana njihovom unutarnjom toplinom ili magnetskim poljima. Ako se takva neutronska zvijezda vrti brzo, proizvodi kontinuirani tok gravitacijskih valova. Ti su gravitacijski valovi preslabi da bismo ih mogli promatrati trenutačnim teleskopima, no sljedeća generacija gravitacijskih zvjezdarnica trebala bi ih moći otkriti.
S obzirom na to da su neutronske zvijezde prilično česti objekti u našoj galaksiji, neke od njih postavljene su tako da Sunce prolazi ispred njih gledano upravo iz naše perspektive sa Zemlje. Od više od 3000 poznatih pulsara, njih oko 500 su dobri kandidati za izvore gravitacijskih valova. Za troje od tih 500 zna se da prolaze iza Sunca, a autori nove studije koristili su profile ta tri pulsara kao početnu točku.
Budući da je Sunce prozirno za gravitacijske valove, jedini učinak koji Sunce ima na njih jest preko njegove gravitacijske mase. Kako gravitacijski valovi prolaze kroz Sunce, malo se iskrivljuju. Količina takvog takozvanog lećenja ovisi o masi Sunca i rasporedu te mase. Autori studije otkrili su da uz odgovarajuća mjerenja i promatranja gravitacijskih valova mogu izmjeriti profil gustoće Sunca s vrlo visokom preciznošću.
Tri poznata pulsara vjerojatno su samo mali dio izvora gravitacijskih valova koji prolaze iza Sunca. Većina neutronskih zvijezda ima orijentaciju spina koja ne usmjerava radiobljeskove u našem smjeru, ali se ipak mogu koristiti kao gravitacijske sonde. Znanstvenici pretpostavljaju da vjerojatno postoje stotine brzorotirajućih neutronskih zvijezda koje prolaze iza Sunca tijekom godine dana i koje se tako mogu koristiti za promatranje Sunca, prenosi zimo.hr.