A gravitációs hullámok létezése az idén 100 éves Einstein-féle általános relativitáselmélet fontos következménye, de közvetlen megfigyelésük mind ez idáig még nem járt sikerrel. Hamarosan befejeződik azonban azoknak az obszervatóriumoknak a fejlesztése, amelyekkel a várakozások szerint nagy pontossággal közvetlenül megfigyelhetővé válnak a gravitációs hullámok.
Az újrainduló mérésekhez szükséges lépéseket és teendőket a nemzetközi gravitációshullám-közösség soron következő őszi konferenciáján (LIGO/VIRGO Conference) tekintették át a szakemberek, amelyet augusztus 31-től szeptember 3-ig rendeztek Budapesten. A nagy jelentőségű tudományos eseményről a konferencia első napján az MTA Székházában tartottak sajtótájékoztatót a LIGO (Lézer Interferometriás Gravitációs Obszervatórium) és a VIRGO együttműködések vezetői.
Albert Einstein 1916-ban beszélt először a gravitációs hullámokról, amelyek a tér-időben fénysebességgel terjedő zavarok. Szupernóvák robbanásakor, fekete lyukak és neutroncsillagok ütközésével vagy kölcsönhatásuk révén keletkeznek, amelyekre igen gyakran van példa az univerzumban. Detektálásuk azonban mind ez idáig nem sikerült, hiszen észlelésük rendkívül nehéz, mivel az anyagi testekben csak kis deformációt okoznak: egy több kilométeres detektor karján áthaladva a kar hossza csak a méter egybilliomod részének az egybilliomodjáig változik, ami a proton átmérőjének századrésze.
A LIGO és VIRGO kísérletek a gravitációs hullámok észlelését célozzák meg. A 4, illetve 3 km karhosszúságú berendezések nagy teljesítményű lézerek kettévágott nyalábjait használják az észlelésre. A két detektorrendszer az elmúlt 10 évben módszeresen átkutatta az eget gravitációs hullámok után, de sajnos sikertelenül. Éppen ezért vált szükségessé a továbbfejlesztésük, aminek eredményeként tízes faktorral növekedett a berendezések érzékenysége. Így ezerszeresére nőtt a detektorok által érzékelhető gravitációs hullámokat kibocsátó csillagászati objektumok száma. Ezzel küszöbön állhat a gravitációs hullámok észlelése, egyben kísérleti bizonyítása, aminek hatalmas tudománytörténeti és gyakorlati jelentősége lenne. Átalakulnának a csillagászati megfigyelések, hiszen a gravitációs hullámok nagymértékben különböznek a fénytől, amelynek segítségével eddig leggyakrabban tanulmányoztuk univerzumunkat.
Az egyesült államokbeli Hanford (Washington) és Livingston (Louisiana) városok mellett található, továbbfejlesztett LIGO interferométerek installálása befejeződött, és 2015 őszén kerül sor az első, három hónapos megfigyelési periódusra, az O1 fázisra.
Európában a Pisa melletti VIRGO eszközök installációja jelenleg zajlik, és várhatóan 2016 elején fejeződik be. 2016-ban elindulhatnak a közös megfigyelések, a LIGO-VIRGO O2 fázisa hat hónapig tart majd. 2017-ben pedig egy kilenc hónapos közös megfigyelést terveznek a kutatók, amit O3 szakaszként fogunk megismerni.
A gravitációs hullámokra utaló jelek első észlelése a fizika nagy győzelme lesz, mert egyrészt bebizonyítja az általános relativitáselmélet érvényességét, másrészt elindítja a „gravitációs" csillagászatot, hosszú évekre meghatározva egy új tudományos és technológiai irányt.
A gravitációs hullámok észlelésében az 1992-es év volt sorsdöntő: ekkor hagyta jvá az Egyesült Államok kongresszusa a LIGO megépítését. Az észlelések 1998-ban kezdődnek. 1993 őszén a francia és az olasz kormány jóváhagyta a VIRGO programot, amely ugyancsak az évezred végére ígéri a gravitációs hullámok kimutatását. 1993-ban pedig a fizikai Nóbel-díjat Russel Hulse és Robert Taylor a gravitációs hullámok létezését megerősítő pulzár megfigyeléseikért kapták.
Az épülő gravitációs obszervatóriumok nagyon megváltoztathatják a világmindenségről alkotott elképzeléseinket. A világmindenség az optikai távcsövekben nyugodt, alig változó képet mutat; a csillagok fejlődése évmilliók alatt zajlik le. A rádiócsillagászat új vonásokkal gazdagította ezt a képet: a pulzárok rendszeresen érkező impulzusait példátlan pontossággal követik a megfigyelések. Ezekben a sűrű anyagú neutroncsillagokban a folyamatok másodpercek vagy éppen ezredmásodpercek alatt történnek. Különböző hullámhossz-tartományait észlelik: a molekulák és az atomok a gyenge gravitációjú, kis sebességű tartományokban sugározzák ki az elektromágneses információt. A gravitációs hullámok viszont az erős gravitációjú, nagy sűrűségű tartományokból erednek. A nagy energiasűrűségük miatt az ezekben a tartományokban lejátszódó jelenségek erősen befolyásolják az egész világmindenség fejlődését.
A gravitációs hullámok létét már 1915-ben kikövetkeztette Einstein az általános relativitáselméletből. A gravitáció azonban oly csekély kölcsönhatás, hogy Einstein megkockáztatta: talán soha nem sikerül a hullámok kísérleti kimutatása. Annyi bizonyos, hogy a kellő erősségű hullámok forrását a laboratóriumokon kívül, kozmikus jelenségekben kell keresni.
