Podczas seminariów Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop, które miały miejsce w trakcie minionego weekendu, naukowcy ogłosili cztery nowe sygnały fal grawitacyjnych. To daje łącznie już 11 potwierdzonych detekcji fal grawitacyjnych.
Nowe odkrycia to rezultat analizy danych z drugiej rundy obserwacji wykonanych przy pomocy globalnej sieci detektorów LIGO-Virgo, które znajdują się w Stanach Zjednoczonych i w Europie.
Fale grawitacyjne zostały pierwszy raz zarejestrowane we wrześniu 2015 roku, choć o odkryciu poinformowano dopiero w lutym 2016 roku, ze względu na czas potrzebny do analizy danych i upewnienia się, że to faktycznie fale grawitacyjne. Od tamtej pory potwierdzono już 11 detekcji „zmarszczek czasoprzestrzeni”. 10 pochodziło ze połączenia się czarnych dziur, a jedna ze zderzenia gwiazd neutronowych.
Podczas pierwszej rundy obserwacyjnej trwającej od 12 września 2015 r. do 19 stycznia 2016 r. odkryto fale grawitacyjne pochodzące z trzech zjawisk łączenia się układów podwójnych czarnych dziur. Obserwacje te były prowadzone za pomocą detektorów LIGO. Druga kampania obserwacyjna, która była prowadzona od 30 listopada 2016 roku do 25 sierpnia 2017 roku, wykryła fale grawitacyjne pochodzące ze zderzenia się gwiazd neutronowych. Kampania ta przyniosła również siedem detekcji fal grawitacyjnych pochodzących z połączenia się czarnych dziur. Cztery, o których teraz poinformowano, pochodzą właśnie z drugiej rundy obserwacji i zostały teraz potwierdzone.
Pod koniec drugiej rundy do kampanii obserwacyjnej dołączył europejski interferometr Advanced Virgo. Cztery nowe przypadki detekcji fal grawitacyjnych zostały oznaczone: GW170729, GW170809, GW170818 i GW170823. Oznaczenia w nazwach odnoszą się do daty dokonania detekcji (rok, miesiąc, dzień).
Jedna z nowo ogłoszonych detekcji - GW170729, wykryta w dniu 29 lipca 2017 r., jest najbardziej masywnym i odległym źródłem fal grawitacyjnych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. W połączeniu układów podwójnych czarnych dziur, które nastąpiło prawie 5 miliardów lat temu, energia blisko pięciu mas Słońca została przekształcona w promieniowanie grawitacyjne.
Inna z nowych detekcji - GW170818- została bardzo precyzyjnie zlokalizowana na niebie, dzięki sieci detektorów LIGO-Virgo. Pozycja łączącego się układu binarnego czarnych dziur położonych 2,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi, została ustalona z dokładnością 39 stopni kwadratowych.
- W ciągu zaledwie jednego roku, od kiedy LIGO i VIRGO pracują razem, znacznie rozszerzyła się nauka dotycząca fal grawitacyjnych. Tempo odkryć sugeruje, że najbardziej spektakularne odkrycia są jeszcze przed nami – powiedział Denise Caldwell, dyrektor Wydziału Fizyki w amerykańskiej National Science Foundation. - Osiągnięcia LIGO i jej międzynarodowych partnerów są powodem do dumy, ale spodziewamy się jeszcze większych postępów, bo wrażliwość LIGO staje się coraz lepsza – dodał fizyk podkreślając znacznie rozbudowy detektorów.
- Następna runda obserwacji rozpocznie się wiosną 2019 r. Powinna przynieść nam znacznie więcej obiecujących sygnałów. To niesamowicie ekscytujący czas – przyznał David Shoemaker, rzecznik LIGO.
Naukowcy z LIGO-Virgo opracowali też katalog wszystkich dotychczasowych detekcji fal grawitacyjnych.
Obserwatoria LIGO, które zostały sfinansowane przez NSF, zostały zaprojektowane, zbudowane i są zarządzane przez instytuty w Caltech i MIT. Detektor Virgo, położony w pobliżu Pizy we Włoszech, jest finansowany przez Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) we Włoszech oraz Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) we Francji, i jest zarządzany przez Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne (EGO). W LIGO Scientific Collaboration i Virgo Collaboration pracuje ok. 1500 naukowców, którzy wspólnie obsługują detektory oraz przetwarzają i analizują zbierane przez nie dane.
W pracach Virgo uczestniczy polska grupa uczonych PolGraw skupiająca naukowców z ośmiu jednostek badawczych. W jej skład wchodzą badacze z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Jagiellońskiego w Krakowie, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego. Polscy naukowcy tworzą między innymi algorytmy do analizy danych, budują elementy elektroniki, prowadzą analizę szumów.
Źródło: LIGO, fot. LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet)
