În februarie 2016, oamenii de știință de la Observatorul Interferometru Laser de unde Gravitaționale (en) (LIGO) au anunțat prima detectare a undelor gravitaționale (UG).
Începând de atunci, au fost detectate mai multe evenimente, ce oferă o perspectivă asupra unui fenomen cosmic care a fost prezis cu mai mult de un secol în urmă de teoria relativității lui Einstein.
Vedeţi şi: Premiul Nobel pentru fizică a fost acordat pentru descoperirea undelor gravitaţionale
Puțin mai mult de un an în urmă, LIGO a fost deconectat, cu scopul modernizării instrumentelor sale, ceea ce ar permite efectuarea detectărilor „săptămânal sau chiar mai des”.
După finalizarea modernizărilor pe 1 aprilie (en), observatorul a revenit online şi aşa cum era de așteptat, a detectat două evenimente probabile de unde gravitaționale în spațiu timp de două săptămâni.
LIGO a anunțat despre primele două evenimente UG pe 8 aprilie, care au fost urmate de un al doilea anunț pe 12 aprilie.
Semnalele au fost detectate datorită colaborării dintre LIGO şi Observatorul Virgo (en) din Italia şi ambele au fost rezultatul fuzionării a unor perechi de găuri negre.
Vedeţi şi: 10 lucruri care trebuie să le ştiţi despre găurile negre
Datorită îmbunătățirilor efectuate atât la LIGO, cât şi la Virgo, această colaborare ştiinţifică a reușit să sporească sensibilitatea instrumentelor sale cu aproximativ 40%.
Pentru a treia lor rundă de observare (numită O3), comunitatea astronomică a beneficiat, de asemenea, de un nou sistem de semnalare publică, ce permite echipei LIGO să trimită alerte chiar în momentul când se fac detectările, astfel încât observatoarele din întreaga lume să poată să-şi îndrepte telescoapele la sursă.
Examinând sursa în diferite lungimi de undă (optice, raze X, ultraviolete, radio etc.), oamenii de știință speră să afle mai multe despre ceea ce generează evenimentele UG şi despre dinamica din spatele lor.
La aceste ultimele detecții, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Penn State — condusă de Chad Hanna, profesor asociat de fizică, astronomie şi astrofizică — a jucat un rol vital.
Potrivit lui Cody Messik, doctorand în fizică de la Penn State şi membru al echipei LIGO:
„Penn State face parte dintr-o mică echipă de oameni de știință LIGO care analizează datele aproape în timp real.
Noi comparăm în mod constant datele a sute de mii de unde gravitaționale probabile şi încărcăm cât mai rapid posibil toţi candidații semnificativi într-o bază de date.
Deși, există mai multe echipe diferite care fac analize similare, anume cea efectuată de echipa Penn State a şi încărcat candidații făcuți publici pentru ambele detectări”.
În ultimele luni, Messick a fost responsabil pentru asigurarea faptului că candidații UG recent încărcați conțin informații de la toți detectorii ce rulează în momentul detectării.
Acest lucru ajută astronomii să localizeze semnalele prin îngustarea regiunii prezise a cerului din care se presupune că a venit semnalul.
Semnalările publice ale LIGO, de asemenea, includ o hartă a cerului care arată locația posibilă a sursei pe cer, ora evenimentului şi de ce natură ar putea fi el.
LIGO a mai spus că, în viitor, anunțurile despre evenimentele candidate vor fi urmate de informații mai detailate, atunci când vor avea posibilitatea să le controleze în mod corespunzător şi să le studieze.
După cum a spus Ryan Magee, doctorand în fizică la Penn State şi membru al echipei LIGO:
„Aceasta este aproape o detectare în timp real a undelor gravitaționale, produse de două găuri negre probabile ce se ciocnesc.
Vedeţi şi: Prima imagine a unei găuri negre a fost prezentată
Noi am detectat primul semnal la aproximativ 20 de secunde de la sosirea lui pe pământ.
Noi putem seta alerte automate pentru a primi apeluri telefonice şi texte atunci când este identificat un candidat semnificativ.
La început, eu am crezut că am primit un apel telefonic spam!”
Până în prezent, astronomii au dedus că evenimentele UG pot fi rezultatul fuziunii a găurilor negre binare, a fuziunii dintre o gaură neagră şi o stea neutronică sau o contopire a stelelor neutronice binare.
Vedeţi şi: Posibil, astronomii în cele din urmă au văzut cum o stea devine gaură neagră
Fiecare din aceste evenimente produce unde gravitaționale cu semnale foarte diferite, ceea ce le permite astronomilor să determine cauza.
În cazul dat, evenimentele sunt considerate a fi rezultatul fuziunii unei găuri negre binare, ce vor fi verificate de observațiile ulterioare din următoarele săptămâni şi luni.
Surabhi Sachdev, cercetător postdoctoral în fizică la Penn State şi membru al echipei LIGO, a explicat importanţa acestor evenimente recente:
„Aceasta este prima observație LIGO ce a fost făcută public în mod automat.
Aceasta este noua politică LIGO, care începe cu această observare semnalată.
Evenimentele sunt instantaneu făcute publice în mod automat.
După o verificare umană, în câteva ore se emite o confirmare sau retragere”.
Cu o sensibilitate mărită a detectorilor, echipa LIGO speră nu numai să facă mai multe detectări, dar şi să identifice o varietate mai mare de semnale.
Până acum, au fost detectate evenimente care au fost rezultatul fuziunii dintre două găuri negre sau stele neutronice.
Se speră că, în viitorul apropiat, echipa ar putea detecta un semnal produs de la fuziunea unei găuri negre şi a unei stele neutronice.
Lasă un răspuns