Θα μπορούσαν τα κύματα βαρύτητας να αποκαλύψουν πόσο γρήγορα επεκτείνεται το σύμπαν μας;

Τα κύματα βαρύτητας, κυματισμοί στο χωροχρόνο που προκαλούνται από την επιτάχυνση των μαζικών αντικειμένων, θα μπορούσαν να παρέχουν πολύτιμες γνώσεις για το ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η επέκταση του σύμπαντος επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο τα βαρυτικά κύματα διαδίδονται μέσω του χώρου. Με τη μέτρηση των ιδιοτήτων των βαρυτικών κυμάτων, οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν πληροφορίες σχετικά με το ρυθμό με τον οποίο επεκτείνεται το σύμπαν.

Μια συγκεκριμένη μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση βαρυτικών κυμάτων για τη μέτρηση της σταθεράς Hubble, μια βασική παράμετρο που περιγράφει το ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Η σταθερά Hubble μπορεί να προσδιοριστεί με την παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση δυαδικών αστέγων νετρονίων, τα οποία εκπέμπουν ισχυρά και καλά κατανοούμενα σήματα βαρυτικών κυμάτων. Με τη μέτρηση της χρονικής καθυστέρησης μεταξύ της άφιξης των βαρυτικών κυμάτων και των ηλεκτρομαγνητικών ομολόγων (όπως οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα) από το ίδιο γεγονός, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν τη σταθερά Hubble. Αυτή η μέθοδος έχει τη δυνατότητα να παρέχει ακριβείς μετρήσεις της σταθεράς Hubble, βοηθώντας στον περιορισμό των κοσμολογικών μοντέλων και στην καλύτερη κατανόηση του ιστορικού επέκτασης του σύμπαντος.

Τα κύματα βαρύτητας μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να διερευνήσουν τις ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας, ένα μυστηριώδες συστατικό που πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το 68% του συνολικού προϋπολογισμού του σύμπαντος και είναι υπεύθυνος για την επιταχυνόμενη επέκτασή του. Μελετώντας τις επιδράσεις της σκοτεινής ενέργειας στη διάδοση των βαρυτικών κυμάτων, οι αστρονόμοι μπορούν να αποκτήσουν πληροφορίες για τη φύση και την εξέλιξή τους, ρίχνοντας φως σε μία από τις πιο αινιγματικές πτυχές του σύμπαντος.