Vo februári 2016 vedci z Gravitačného vlnového observatória laserového interferónu (LIGO) oznámili vôbec prvú detekciu gravitačných vĺn (GW). Odvtedy sa zistili viaceré udalosti, ktoré poskytujú pohľad na kozmické javy, ktoré predpovedala Einsteinova teória všeobecnej relativity pred viac ako sto rokmi.
O niečo viac ako pred rokom bol LIGO prepnutý do režimu offline, aby bolo možné vykonať upgrade na jeho nástroje, čo by umožnilo detekciu „týždenne alebo ešte častejšie“. Po dokončení inovácií 1. apríla sa hvezdáreň vrátil do režimu online a vykonal sa podľa očakávania, pričom v priebehu dvoch týždňov zistil dve pravdepodobné udalosti gravitačných vĺn.
LIGO oznámilo prvú z dvoch nových udalostí GW 8. apríla, po ktorej nasledovalo druhé oznámenie 12. apríla. Signály boli zistené vďaka spolupráci troch zariadení medzi LIGO a Observatórium Panny v Taliansku a predpokladá sa, že obidva boli výsledkom zlúčenia čiernych dier.
Vďaka inováciám uskutočneným na LIGO aj na Panne bola táto vedecká spolupráca schopná zvýšiť citlivosť svojich nástrojov približne o 40%. Astronomická komunita využila pre svoj tretí beh pozorovania (označovaný ako O3) nový systém varovania, v ktorom tím LIGO vysiela výstrahy, keď sa vykonávajú detekcie okamihu, takže observatóriá na celom svete môžu nasmerovať svoje ďalekohľady na zdroj.
Pozorovaním zdroja na rôznych vlnových dĺžkach (optické, röntgenové, ultrafialové, rádiové atď.) Vedci dúfajú, že sa dozvedú viac o tom, čo spôsobuje udalosti GW, ao dynamike za nimi. Pri týchto posledných detekciách zohral dôležitú úlohu tím vedcov z Penn State University - vedený Chad Hannou, docentom fyziky, astronómie a astrofyziky.
Ako Cody Messick, postgraduálny študent fyziky v štáte Penn State a člen tímu LIGO, vysvetlil:
„Penn State je súčasťou malého tímu vedcov LIGO, ktorý analyzuje údaje takmer v reálnom čase. Neustále porovnávame údaje so stovkami tisíc rôznych možných gravitačných vĺn a čo najskôr odovzdávame do databázy významných kandidátov. Hoci existuje niekoľko rôznych tímov, ktoré všetky vykonávajú podobné analýzy, analýza vykonaná tímom Penn State nahrala kandidátov, ktorí boli zverejnení pre obe tieto odhalenia. “
Za posledných deväť mesiacov je Messick zodpovedný za zabezpečenie toho, aby novo odovzdaní kandidáti na GW obsahovali informácie od všetkých detektorov bežiacich v čase detekcie. To pomáha astronómom lokalizovať signály zúžením predpovedanej oblasti oblohy, z ktorej sa predpokladá, že signál pochádza.
Verejné výstrahy LIGO zahŕňajú aj mapu oblohy, ktorá ukazuje možné umiestnenie zdroja na oblohe, čas udalosti a aký typ udalosti sa považuje za pravdepodobný. LIGO tiež uviedlo, že po vyhlásení kandidátov na podujatia budú v budúcnosti nasledovať podrobnejšie informácie, keď budú mať príležitosť ich riadne preveriť a preštudovať.
Ako Ryan Magee, postgraduálny študent fyziky v štáte Penn State a člen tímu LIGO, uviedol:
„Jedná sa o detekcie gravitačných vĺn takmer v reálnom čase, ktoré vznikli z dvoch pravdepodobných zrážok čiernych dier. Prvý signál sme zistili približne do 20 sekúnd od jeho príchodu na Zem. Môžeme nastaviť automatické varovania, aby sme dostali telefónne hovory a texty, keď sa zistí významný kandidát. Myslela som si, že najskôr som telefonovala proti spamu! “
Astronómovia doteraz usúdili, že udalosti GW môžu byť výsledkom fúzií binárnych čiernych dier, fúzie medzi čiernymi dierami a neutrónovými hviezdami alebo fúzií binárnych neutrónových hviezd. Každá z týchto udalostí produkuje gravitačné vlny s veľmi odlišnými signálmi, čo umožňuje astronómom určiť príčinu.
V tomto prípade sa predpokladá, že tieto udalosti sú výsledkom fúzií binárnych čiernych dier, ktoré sa budú testovať s následnými pozorovaniami v nasledujúcich týždňoch a mesiacoch. Surabhi Sachdev, Eberly Postdoktorandský výskumný pracovník vo fyzike v Penn State a člen tímu LIGO, vysvetlil dôležitosť týchto posledných udalostí:
„Toto je prvé pozorovanie LIGO, ktoré bolo zverejnené hneď automatizovaným spôsobom. Toto je nová politika LIGO, ktorá sa začína týmto pozorovaním. Udalosti sa okamžite automaticky zverejňujú. Po veterinárnom preverení sa do niekoľkých hodín vydá potvrdenie alebo stiahnutie. ““
So zvýšenou citlivosťou detektorov dúfa tím LIGO, že nielen urobí viac detektorov, ale deteguje aj väčšie množstvo signálov. Doteraz boli zistené udalosti, ktoré boli výsledkom fúzií medzi dvoma čiernymi dierami alebo neutrónovými hviezdami. Dúfame, že v blízkej budúcnosti by tím mohol zistiť signál vydaný zlúčením čiernej diery a neutrónovej hviezdy.
Čokoľvek sa bude diať v nasledujúcich udalostiach, môžete očakávať, že o nich budeme počuť! Verejnosť môže sledovať verejné upozornenia na stránke https://gracedb.ligo.org/latest/, alebo si môžete stiahnuť aplikáciu výstrah v aplikácii Gravitational Wave Events iPhone App.
