Tretji gravitacijski val je zaznal opazovalnik gravitacijskega vala Laser Interferometer (LIGO). Mednarodna ekipa je danes napovedala odkritje, medtem ko je bil sam dogodek zaznan 4. januarja 2017. Gravitacijski valovi so valovi v vesolju in času, ki jih je pred dobrim stoletjem napovedal Albert Einstein.
LIGO sestavljata dve napravi: ena v Hanfordu v Washingtonu in ena v Livingstonu v Louisiani. Ko je februarja 2016 LIGO napovedal prvi gravitacijski val (zaznan septembra 2015), je odprl novo okno v astronomijo. S tem gravitacijskim valom je tretji zaznal, da se novo okno povečuje. Doslej so bili vsi trije zaznani valovi ustvarjeni s spajanjem črnih lukenj.
Ekipa, vključno z inženirji in znanstveniki z univerze Northwestern v Illinoisu, je svoje rezultate objavila v reviji Physical Review Letters.
Ko je bil prvi gravitacijski val končno zaznan, več kot sto let po tem, ko je Einstein to napovedal, je pomagal potrditi Einsteinov opis prostora-časa kot integriranega kontinuuma. Pogosto se govori, da ni dobro, da bi stavili proti Einsteinu, in to tretje odkrivanje samo krepi Einsteinovo teorijo.
Tako kot prejšnja zaznavanja je tudi ta nastala s spajanjem dveh črnih lukenj. Ta dva sta bila drugačne velikosti drug od drugega; ena je znašala približno 31,2 sončne mase, druga pa približno 19,4 sončne mase. Združeni dogodek 50 sončnih mas je povzročil tretji val, ki se imenuje GW170104. Črne luknje so bile oddaljene približno 3 milijarde svetlobnih let.
"... intrigantna populacija črnih lukenj ..." - Vicky Kalogera, višja astrofizičarka, znanstveno sodelovanje LIGO
LIGO nam pokaže, da je njihova populacija binarnih črnih lukenj tam zunaj. "Naša peščica odkritij do zdaj razkriva intrigantno populacijo črne luknje, za katero doslej nismo vedeli, da je obstajala," je povedala Vicky Kalogera, severozahodnjakinja, višja astrofizičarka z LIGO Scientific Collaboration (LSC), ki izvaja raziskave, povezane z dvojnimi detektorji LIGO, ki se nahaja v ZDA
"Zdaj imamo tri pare črnih lukenj, pri čemer je vsak par končal svoj spiralni ples skozi milijone ali milijarde let v nekaterih najmočnejših eksplozijah v vesolju. V astronomiji pravimo, da s tremi predmeti iste vrste imate razred. Imamo populacijo in lahko naredimo analize. "
Ko rečemo, da so gravitacijski valovi odprli novo okno na astronomijo, se to okno odpre na črne luknje. Poleg potrditve Einsteinovih napovedi in vzpostavitve populacije binarnih črnih lukenj lahko LIGO označi in meri te črne luknje. Lahko se naučimo mase lukenj in njihovih lastnosti vrtenja.
"Še enkrat so črne luknje težke," je dejal Shane Larson z univerze Northwestern in Adler Planetarium v Chicagu. "Prve črne luknje, ki jih je LIGO zaznal, so bile dvakrat težje, kot bi kdajkoli pričakovali. Zdaj smo vsi brali ročke in poskušali ugotoviti, kako zanimivo je nešteto načinov, kako si lahko predstavljamo, da vesolje dela velike in težke črne luknje. Na tem raziskovalnem področju je severozahodnjak močan, zato smo navdušeni. "
Ta tretja ugotovitev krepi primer obstoja novega razreda črnih lukenj: binarnih črnih lukenj, ki so med seboj zaklenjene. Pokaže tudi, da so ti predmeti lahko večji od misli, preden jih je LIGO zaznal.
"Izjemno je, da lahko ljudje sestavimo zgodbo in jo preizkusimo za tako čudne in skrajne dogodke, ki so se zgodili pred milijardami let in milijardami svetlobnih let od nas." - David Čevljar, MIT
"Imamo nadaljnjo potrditev obstoja črnih lukenj, ki so težje od 20 sončnih mas. Predmeti, za katere nismo vedeli, da obstajajo, preden jih je LIGO odkril," je povedal David Shoemaker iz MIT-a, predstavnik LIGO-jevega znanstvenega sodelovanja. "Izjemno je, da lahko ljudje sestavimo zgodbo in jo preizkusimo za tako čudne in skrajne dogodke, ki so se zgodili pred milijardami let in milijardami svetlobnih let od nas."
"LIGO se s tretjim potrjenim odkrivanjem gravitacijskih valov zaradi trka dveh črnih lukenj uveljavlja kot močan observatorij za razkrivanje temne strani vesolja," je dejal David Reitze iz Caltech, izvršni direktor laboratorija LIGO in severozahodnik alumnus. "Čeprav je LIGO edinstveno primeren za opazovanje tovrstnih dogodkov, upamo, da bomo kmalu videli tudi druge vrste astrofizičnih dogodkov, na primer silovit trk dveh nevtronskih zvezd."
Zgovorni cvrkutajoči zvok potrjuje zaznavanje gravitacijskega vala, opisano in razloženo pa lahko slišite tukaj, na podcastu univerze Northwestern.
Viri:
- LIGO že tretjič zazna gravitacijske valove
- GW170104: Opazovanje kolarne koalescence 50-sončne mase s črno luknjo pri Redshift 0,2
