Februarja 2016 so znanstveniki Laser Interferometer Gravitacijski valovni observatorij (LIGO) napovedali prvo odkrivanje gravitacijskih valov (GW) v zgodovini. Od takrat je bilo zaznanih več dogodkov, ki omogočajo vpogled v kozmične pojave, ki jih je pred več kot stoletjem napovedovala Einsteinova teorija splošne relativnosti.
Pred nekaj več kot enim letom je bil LIGO prekinjen brez povezave, tako da je bilo mogoče nadgraditi njegove instrumente, ki bi omogočili odkrivanje "tedensko ali še pogosteje." Po zaključku nadgradnje 1. aprila je opazovalnica vrnila splet in izvedla, kot je bilo pričakovano, v dveh tednih zaznala dva verjetna dogodka gravitacijskega valovanja.
LIGO je prvi od dveh novih dogodkov GW napovedal 8. aprila, čemur je sledila druga napoved 12. aprila. Signali so bili zaznani zahvaljujoč tričlanskemu sodelovanju med LIGO in Observatorijem Device v Italiji, za oba pa naj bi šlo za združitev para črnih lukenj.
Zahvaljujoč nadgradnji LIGO in Device je to znanstveno sodelovanje lahko povečalo občutljivost svojih instrumentov za približno 40%. Za svojo tretjo opazovalno vožnjo (poimenovano O3) je astronomska skupnost izkoristila tudi nov sistem javnega opozarjanja, kjer ekipa LIGO pošlje opozorila o trenutnih odkritjih, tako da lahko opazovalnice po vsem svetu svoje teleskope usmerijo k izviru.
Z opazovanjem vira v različnih valovnih dolžinah (optični, rentgenski, ultravijolični, radijski itd.) Znanstveniki upajo, da bodo izvedeli več o tem, kaj povzroča GW dogodke, in o dinamiki, ki stoji za njimi. Pri teh najnovejših odkritjih je ključno vlogo odigrala skupina znanstvenikov z univerze Penn State - pod vodstvom Chada Hanna, izrednega profesorja fizike, astronomije in astrofizike.
Kot je pojasnil Cody Messick, študent fizike na Penn Stateu in član ekipe LIGO:
„Penn State je del majhne skupine znanstvenikov LIGO, ki podatke analizirajo skoraj v realnem času. Podatke nenehno primerjamo na stotine tisoč različnih možnih gravitacijskih valov in čim hitreje naložimo vse pomembne kandidate v bazo podatkov. Čeprav obstaja več različnih skupin, ki izvajajo podobne analize, je analiza, ki jo je vodila skupina Penn State, naložila kandidate, ki so bili objavljeni za obe odkritji. "
V zadnjih devetih mesecih je bil Messick odgovoren za to, da novo naloženi kandidati za GW vsebujejo podatke vseh detektorjev, ki delujejo v času odkritja. To pomaga astronomom, da lokalizirajo signale tako, da zožijo predvideno območje neba, iz katerega naj bi signal predvidoma prišel.
Javna opozorila LIGO vključujejo tudi zemljevid neba, ki prikazuje možno lokacijo vira na nebu, čas dogodka in kakšen dogodek naj bi bil. LIGO je še dejal, da bodo v prihodnje napovedim dogodkov kandidatov sledile podrobnejše informacije, ko bodo imeli priložnost pravilno preveriti in jih preučiti.
Kot je povedal Ryan Magee, študent fizike na Penn Stateu in član ekipe LIGO:
"Gre za skoraj zaznave gravitacijskih valov v realnem času, ki nastanejo ob trku dveh verjetnih črnih lukenj. Prvi signal smo zaznali v približno 20 sekundah od njegovega prihoda na zemljo. Nastavimo lahko samodejna opozorila za telefonske klice in besedila, ko je prepoznan pomemben kandidat. Sprva sem mislil, da kličem nezaželeno telefonsko klic! "
Doslej so astronomi sklepali, da so lahko dogodki GW posledica binarnih združitev črne luknje, združitve med črno luknjo in nevtronsko zvezdo ali združitve binarne nevtronske zvezde. Vsak od teh dogodkov proizvaja gravitacijske valove z zelo različnimi signali, kar astronomom omogoča, da ugotovijo vzrok.
V tem primeru naj bi bili dogodki rezultat binarnih združitev črne luknje, ki jih bomo v prihodnjih tednih in mesecih preizkusili s nadaljnjimi opazovanji. Surabhi Sachdev, podoktorski znanstveni sodelavec iz fizike v državi Penn State in član ekipe LIGO, je pojasnil pomen teh najnovejših dogodkov:
"To je prvo opazovanje LIGO, ki je bilo takoj objavljeno na avtomatiziran način. To je nova politika LIGO, ki se začne s tem opazovanjem. Dogodki se takoj objavijo samodejno. Po preverjanju ljudi se v nekaj urah izda potrdilo ali preklic. "
S povečano občutljivostjo svojih detektorjev skupina LIGO upa, da ne bo samo naredila več zaznav, temveč zaznala večjo raznolikost signalov. Do zdaj so odkrili dogodke, ki so bili posledica združitev dveh črnih lukenj ali nevtronskih zvezd. Upamo, da bo ekipa v bližnji prihodnosti morda zaznala signal, ki nastane pri spajanju črne luknje in nevtronske zvezde.
Ne glede na obliko naslednjih dogodkov, lahko pričakujete, da bomo o njej slišali! Javnost lahko javna opozorila spremlja na https://gracedb.ligo.org/latest/ ali pa aplikacijo za opozarjanje prenesete na iPhone Gravitational Wave Events iPhone App.
