A Lézer Interferométer Gravitációs Hullámú Megfigyelőközpont (LIGO) tudósai 2016. február 11-én történetet tettek, amikor bejelentették a gravitációs hullámok (GW) első észlelését. Azóta több észlelésre is sor került, és az obszervatóriumok - például az Advanced LIGO és az Advanced Virgo - közötti tudományos együttműködés lehetővé tette a példátlan szintű érzékenységet és az adatok megosztását.
Korábban hét ilyen eseményt megerősítettek, amelyek közül hatot a bináris fekete lyukak (BBH) és az egyik a bináris neutron csillag összeolvadása okozott. De december 1-jén, szombaton, a LIGO Tudományos Együttműködés (LSC) és a Szűz Együttműködés kutatócsoport új eredményeket mutatott be, amelyek további négy gravitációs hullám esemény felfedezését mutatták. Ez az elmúlt három évben észlelt GW események számát tizenegyre növeli.
A „Bináris fekete lyuk populációs tulajdonságok, amelyek az előrehaladott LIGO és az Advanced Virgo első és második megfigyelési futtatásából származnak” című bemutatóra került sor a 2018-as gravitációs hullámfizika és csillagászat műhely (GWPAW) során - amely december 1-jétől decemberig tartott. 4. a Maryland Egyetemen.
A Közös Űrtudományi Intézet (JSI), a Marylandi Egyetem és a NASA Goddard Űrrepülési Központja partnerségének házigazdája, ez az éves rendezvény a világ minden tájáról tudósokat és kutatókat hoz össze, hogy megvitassák a felderítéssel és a felderítéssel kapcsolatos jelenlegi és jövőbeli kérdéseket. gravitációs hullámok vizsgálata.
Az előadás során Michael Pürrer - az AEI Potsdam asztrofizikai és kozmológiai relativitási osztályának vezető tudósa - szombaton mutatta be az első katalógus eredményeit a GWPAW-n a LIGO tudományos együttműködés és a szűz együttműködés nevében. Ezek magukban foglalják a hét korábban észlelt eseményt és a négy legutóbbi észlelést. Amint azt az előadás során kijelentette:
„Ebben a katalógusban az O1-ben és O2-ben található mind a 11 gravitációs hullámdetektáció alapos elemzését mutatjuk be. Az ezen kataklizmikus események által kibocsátott gravitációs hullámforma legmodernebb modelleire támaszkodunk a bináris tömegek, spin és az árapály deformálódásának következtetésére. Nagyon büszke vagyok arra, hogy részt vettem a LIGO Tudományos és Szűz együttműködés ezen kiemelkedő erőfeszítéseiben. ”
Az új eseményeket, amelyek mindegyike a BBH egyesülésének eredménye, GW170729, GW170809, GW170818 és GW170823-nak nevezzük, az észlelés dátuma alapján. Mind a négyet felismertük a LIGO és a VIRGO együttműködés második megfigyelési futamán (O2), amely 2016. november 30-tól 2017. augusztus 25-ig tartott.
Alessandra Buonanno, az AEI-Potsdam asztrofizikai és kozmológiai relativitási osztályának igazgatója és a Marylandi Egyetem College Park professzora nagyban hozzájárult ezekhez a közelmúltbeli eredményekhez. Ahogyan egy nemrégiben megjelent AEI sajtóközleményében:
„A legmodernebb hullámforma modellek, a fejlett adatfeldolgozás és a műszerek jobb kalibrálása lehetővé tették a korábban bejelentett események asztrofizikai paramétereinek pontosabb meghatározását. Várom, hogy a következő megfigyelő futam 2019. tavaszán zajlik, ahol havonta több mint két fekete lyukú egyesülést várunk felderített adatok gyűjtésére! ”
A csapat eredményei szerint a megfigyelt BBH-k széles komponens-tartományt fednek le, 7,6-50,6 napenergiától. Csapatuk azt is megállapította, hogy a BBH-k közül kettőben (GW151226 és GW170729) nagyon valószínű, hogy a fekete lyukak közül legalább az egyik forog. De a legfontosabb, hogy az új észlelések két új rekordot állítottak fel a GW-k tanulmányozása során.
Például a GW170818 néven ismert eseményt pontosan pontosan pontosan az égi féltekén találták meg a LIGO és a Szűz csillagvizsgálók által. Valójában 39 négyzet fokos pontossággal azonosították (ez a telihold látszólagos méretének 195-szerese), és ez a mai napig a legjobban lokalizált BBH.
Ezenkívül a GW170729 néven ismert esemény volt a legtömegebb és legtávolabbi gravitációs hullámforrás, amelyet eddig megfigyeltek. Amellett, hogy bevonta egy fekete lyuk párot, amelynek kombinált tömege meghaladta a Nap tömegének 50-szeresét, az összefonódás 5 milliárd évvel ezelőtt történt, és gravitációs sugárzás formájában majdnem öt napenergia tömegének felel meg.
A jövőre nézve a csapat további felfedezéseket remél az Advanced LIGO és a Virgo harmadik megfigyelési futamán (O3), amelyet a tervek szerint 2019 elején indítanak. Ez a futtatás előnye lesz a LIGO és a Szűz érzékenységének további frissítése, valamint a a Kamioka gravitációs hullámdetektor (KAGRA) megfigyelőközpontjának bevonása Japánban (valószínűleg az O3 vége felé).
Amint Karsten Danzmann, az AEI-Hannover lézerinterferometria és gravitációs hullámcsillagászati osztályának igazgatója kijelentette:
"Örülök, hogy a GEO600 detektoránkban kifejlesztett fejlett detektortechnológiák hozzájárultak az O2 működésének olyan érzékenyvé tételéhez, és hogy az O3-ban egy másik, a GEO600 úttörő technológiája, a megvilágított fény, a LIGO-ban és a Virgo-ban fog működni."
Ezekkel a frissítésekkel és a KAGRA hozzáadásával a bináris rendszerek egyesüléséből fakadó több tíz GW esemény várható az elkövetkező években. Ezek a legfrissebb eredmények a LIGO és a Szűz megfigyelőközpontok további hitelesítését, valamint mögöttük álló nemzetközi együttműködés hatékonyságát kínálják.
És négy további GW esemény észlelésével az esettanulmányok száma, amelyekből a tudósok betekintést nyerhetnek, közel 50% -kal nőtt. Ennek során képesek lesznek többet megismerni a GW eseményeket okozó bináris rendszerek populációjáról, nem is beszélve arról, hogy az ilyen típusú egyesülések milyen mértékben zajlanak.
A csoport kereséseinek eredményeit két, a közelmúltban online megjelenő dokumentumban is bemutatták. Az első cikk, a „GWTC-1: Kompakt bináris összefonódások gravitációs hullámú átmeneti katalógusa, amelyet a LIGO és a Szűz megfigyelt az első és a második megfigyelési futás során, az összes gravitációs hullámdetektáció részletes katalógusát tartalmazza.
A második cikk: „Az Advanced LIGO és az Advanced Virgo első és második megfigyelési futtatásából származó bináris fekete lyuk populációs tulajdonságai” leírja az egyesülő fekete lyuk populáció jellemzőit. A LIGO-t a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) finanszírozza, a Caltech és a Massachusetts Institute of Technology (MIT) üzemelteti.
