V roce 1916 předpověděl existenci gravitačních vln Albert Einstein ve své teorii relativity, ale pochyboval o jejich možném zachycení. Thornův tým zkonstruoval laserový detektor LIGO, který v září 2015 zachytil první signál těchto vln.

Nobelova cena za fyziku za detekci gravitačních vln

Hlavními zdroji gravitačních vln jsou černé díry a neutronové hvězdy. Dvě černé díry při oběhu ztrácejí vyzařováním gravitačních vln energii a nakonec splynou v jedno těleso.

Neutronová hvězda je astronomické těleso tvořené hlavně neutrony udržovanými pohromadě gravitační silou. Je závěrečným stadiem vývoje hvězdy, vzniká jako pozůstatek po výbuchu určitých typů supernovy.

Zachycení gravitačních vln může být další možností pro zkoumání černých děr, neutronových hvězd a kolapsů hvězd. Jen velmi slabě interagují s hmotou, mohou tak volně putovat vesmírem a lze se jejich pozorováním dostat do doby krátce po vzniku vesmíru.

Stále častější pozorování splynutí černých děr

„Před 1,3 miliardy let se srazily dvě černé díry. Vlny vzniklé touto srážkou cestovaly galaxií a před 50 000 lety dosáhly okraje Mléčné dráhy. V září 2015 dorazily na Zemi postupně až k detektoru LIGO,“ uvedl Thorne. V únoru 2016 vědci informovali o pozorování těchto vln.

„Dříve jsme splynutí dvou černých děr vídali jednou za měsíc, dnes už je můžeme vidět každý týden,“ dodal Thorne. Do roku 2021 by mohlo jít o jedno splynutí každý den a pak i každou minutu.

Astronomové ukázali první fotku černé díry

Gravitační vlnění je velmi slabé a s rostoucí vzdáleností ještě více slábne. Plánovaný detektor LISA, který chce sestavit Evropská kosmická agentura (ESA), umožní podle Thorna lepší pozorování magnetických vln.

V roce 2017 spolu s Thornem získali Nobelovu cenu za detekci gravitačních vln také Američané Rainer Weiss a Barry Barish, kteří na výzkumu s Thornem spolupracovali.

Thorne začal vlny zkoumat v roce 1966 sestavením týmu zaměřeného na černé díry a neutronové hvězdy a první práci na toto téma publikoval v roce 1972.