Detektory w USA i Włoszech wspólnie zarejestrowały fale grawitacyjne

2017-09-27, 20:50 aktualizacja: 2018-10-05, 20:11
The silhouette of a scientist against a visualisation of gravitational waves pictured during a press conference by the Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) at the Leibniz University in Hanover, Germany, 11 February 2016. US researchers say they have detected gravitational waves, which physicist Albert Einstein first described 100 years ago as 'ripples in the fabric of space-time.' Scientists from Caltech and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) made the announcement in Washington and other locations around the world. There were immediate suggestions that the discovery could well win them the Nobel Prize in Physics. The signal detected with LIGO, an observatory with sites on both sides of the United States, was very clear and there was no room for doubt that it was direct evidence of the waves, said Bruce Allen, who is acting director at Germany's Max Planck Institute for Gravitational Physics.   PAP/EPA © 2017 / JULIAN STRATENSCHULTE
The silhouette of a scientist against a visualisation of gravitational waves pictured during a press conference by the Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) at the Leibniz University in Hanover, Germany, 11 February 2016. US researchers say they have detected gravitational waves, which physicist Albert Einstein first described 100 years ago as 'ripples in the fabric of space-time.' Scientists from Caltech and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) made the announcement in Washington and other locations around the world. There were immediate suggestions that the discovery could well win them the Nobel Prize in Physics. The signal detected with LIGO, an observatory with sites on both sides of the United States, was very clear and there was no room for doubt that it was direct evidence of the waves, said Bruce Allen, who is acting director at Germany's Max Planck Institute for Gravitational Physics. PAP/EPA © 2017 / JULIAN STRATENSCHULTE
Naukowcy po raz czwarty zaobserwowali fale grawitacyjne wytworzone podczas zlewania się dwóch czarnych dziur. Obserwacji po raz pierwszy wspólnie dokonały detektory LIGO - w USA - i Virgo - we Włoszech. W badaniach uczestniczyli też polscy naukowcy.

O odkryciu poinformowano w środę wieczorem. 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 w przesłanym PAP 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. (PAP)

Autorzy: Ludwika Tomala, Krzysztof Czart

lt/ cza/ ekr/