Detektory w USA i Włoszech wspólnie zarejestrowały fale grawitacyjne

Była to już czwarta w historii obserwacja fal grawitacyjnych pochodzących ze zlewania się czarnych dziur w układzie podwójnym. Po raz pierwszy jednak takie fale - czy też "zmarszczki czasoprzestrzeni" - wykryte zostały nie przez dwa, a przez trzy detektory. Do dwóch zlokalizowanych w USA detektorów LIGO Scientific Collaboration, dołączył bowiem działający od niedawna detektor Virgo Collaboration, który znajduje się we Włoszech.

"To pierwszy statystycznie istotny sygnał fali grawitacyjnej zarejestrowany przez detektor Advanced Virgo" - poinformowano komunikacie polskiej grupy Virgo-POLGRAW.

Dzięki wykorzystaniu trzech, a nie dwóch detektorów - w dodatku zlokalizowanych w różnych miejscach na Ziemi - można będzie precyzyjniej zlokalizować źródło zarejestrowanego sygnału. Będzie więc można dokładniej stwierdzić, w którym miejscu wszechświata powstały fale grawitacyjne. Trzy detektory dokonały swojej obserwacji 14 sierpnia 2017 o godz. 10:30:43 czasu UTC (12:30:43 czasu polskiego).

"Jest rzeczą wspaniałą móc zobaczyć pierwszy sygnał fali grawitacyjnej w naszym nowym detektorze Advanced Virgo" - skomentował Jo van den Brand z Nikhef i VU University Amsterdam, rzecznik konsorcjum Virgo Collaboration. Podkreślił, że obserwacji dokonano zaledwie dwa tygodnie od momentu, gdy detektor Virgo zaczął oficjalnie zbierać dane.

Zarejestrowane fale grawitacyjne zostały wyemitowane w czasie ostatnich chwil przed połączeniem się dwóch czarnych dziur o masach około 31 i 25 mas Słońca i położonych w odległości ok. 1,8 mld lat świetlnych od nas. Nowo powstała rotująca czarna dziura ma masę około 53 mas Słońca, co oznacza, że w czasie zlewania się czarnych dziur około 3 masy Słońca zostały zamienione w energię wyemitowanych fal grawitacyjnych.

Detektor Advanced Virgo - detektor fal grawitacyjnych drugiej generacji - dołączył do kampanii obserwacyjnej 1 sierpnia br. Nastąpiło to po zakończeniu wieloletniego projektu modernizacji tego detektora oraz po miesiącach intensywnej pracy nad zwiększaniem jego czułości.

W badania nad falami grawitacyjnymi zaangażowana jest polska grupa POLGRAW. To część konsorcjum Virgo Collaboration. W jej skład wchodzą naukowcy 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.

"Naszymi zadaniami w ramach prac prowadzonych przez konsorcja Virgo Collaboration i LSC są: analiza danych uzyskanych z detektorów LIGO i Virgo, prowadzenie badań astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych, opracowywanie teoretycznych modeli sygnałów fal grawitacyjnych oraz udział w rozbudowie detektora Advanced Virgo" - mówi prof. dr hab. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych, członek zarządu projektu Virgo.

Autorzy: Ludwika Tomala, Krzysztof Czart