Istnienie ukrytych dodatkowych wymiarów w naszym świecie mogło objawiać się osłabieniem fal grawitacyjnych, ale dokładne obliczenia tego nie ujawniły.
Jeszcze na początku XX wieku, Ogólna Teoria Względności przewidywała istnienie fal grawitacyjnych - deformacji czasoprzestrzeni emitowanych przez poruszające się masy. Jednak udało się je zarejestrować zaledwie 2,5 roku temu: potężne fale grawitacyjne powstały podczas katastrofalnego połączenia czarnych dziur. W ubiegłym roku detektory interferometru LIGO i VIRGO wychwyciły falę z połączenia pary masywnych gwiazd neutronowych, co również zaobserwowano za pomocą konwencjonalnych teleskopów.
Analiza zebranych wówczas danych trwa do dziś. W innej pracy opartej na obserwacjach LIGO, zespół profesora z University of Chicago Daniel Holz (Daniel Holz) rozważał problem istnienia ciemnej energii. Według współczesnych szacunków ta tajemnicza istota odpowiada za około 3/4 energii masowej Wszechświata, więc w dużej skali nie tylko przeciwdziała grawitacji, ale ją pokonuje. Jednak nadal nie możemy powiedzieć, co to naprawdę jest.
W artykule opublikowanym w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Holtz i współpracownicy przeanalizowali jedną hipotezę dotyczącą ciemnej energii, która postrzega ją jako przejaw dodatkowych wymiarów naszej czasoprzestrzeni. W przeciwieństwie do trzech „głównych” wymiarów przestrzeni są one ograniczone i nie pojawiają się na dostępnych nam skalach. Jednak to w nich część energii grawitacyjnej może „odpłynąć” osłabiając jej działanie.
Obserwacje łączenia się gwiazd neutronowych, które przeprowadzono 17 sierpnia 2017 roku, zarówno na falach grawitacyjnych, jak i elektromagnetycznych (od promieniowania radiowego i widzialnego po promieniowanie rentgenowskie i gamma), pozwoliły naukowcom przetestować tę hipotezę. Pomogli ocenić prawdziwą siłę tego odległego zdarzenia i ilość energii, która została rozproszona przez fale grawitacyjne. Jeśli jego część „przecieka” do dodatkowych wymiarów, fale powinny być słabsze niż przewidują obliczenia. Jednak Holtz i jego koledzy nie znaleźli tego - przynajmniej nie na dotychczas dostępnym poziomie dokładności.
Jednak to jeszcze nie rozwiązało problemu dodatkowych wymiarów. „Jest wiele teorii, których do niedawna nie mogliśmy wiarygodnie przetestować” - mówi jeden z autorów pracy Maya Fishbach (Maya Fishbach). „Teraz czekamy na to, jakie nowe niespodzianki fal grawitacyjnych rzucą na nas Wszechświat”.
Sergey Vasiliev