2016. aasta veebruaris teatasid Laserinterferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskuse (LIGO) teadlased esmakordselt gravitatsioonilainete (GW) tuvastamisest. Pärast seda on tuvastatud mitu sündmust, pakkudes ülevaadet kosmilistest nähtustest, mida ennustati üle sajandi tagasi Einsteini üldise relatiivsusteooria teoorias.
Veidi enam kui aasta tagasi võeti LIGO võrguühenduseta, et saaksin oma instrumente täiustada, mis võimaldaks tuvastamist teostada “nädalas või isegi sagedamini”. Pärast ümberehituste lõpuleviimist 1. aprillil läks observatoorium taas võrku ja toimis ootuspäraselt, tuvastades kahe nädala jooksul kaks tõenäolist gravitatsioonilaine sündmust.
LIGO teatas kahest uuest GW sündmusest 8. aprillil, millele järgnes teine teadaanne 12. aprillil. Signaalid tuvastati tänu LIGO ja Itaalias asuva Neitsikeskuse kolme rajatise koostööle ning arvatakse, et mõlemad on mustade aukude ühinemise tulemus.
Tänu nii LIGO kui ka Virgo versiooniuuendustele on see teaduslik koostöö suutnud suurendada oma instrumentide tundlikkust umbes 40%. Kolmandaks vaatlusjooksuks (dubleeritud O3) sai astronoomiline ringkond kasu ka uuest avalikust hoiatussüsteemist, kus LIGO meeskond saadab häireteate tuvastamise hetkest teateid, et kogu maailma observatooriumid saaksid oma teleskoope allikale suunata.
Vaadeldes allikat erinevatel lainepikkustel (optiline, röntgenikiirgus, ultraviolettkiirgus, raadio jne) loodavad teadlased saada rohkem teada, mis põhjustavad GW sündmusi ja nende taga olevat dünaamikat. Nende viimaste avastamiste jaoks oli ülioluline roll Penni Riikliku Ülikooli teadlaste meeskonnal, mida juhtisid füüsika, astronoomia ja astrofüüsika dotsent Chad Hanna.
Nagu Penn State'i füüsika magistriõppe üliõpilane ja LIGO meeskonna liige Cody Messick selgitas:
„Penn State on osa väikesest LIGO teadlaste meeskonnast, kes analüüsib andmeid peaaegu reaalajas. Võrdleme andmeid pidevalt sadade tuhandete erinevate võimalike gravitatsioonilainetega ja laadime kõik olulised kandidaadid võimalikult kiiresti andmebaasi. Ehkki on mitu erinevat meeskonda, kes kõik teostavad sarnast analüüsi, laadis Penni osariigi meeskond läbi analüüsi, mis avaldati mõlema tuvastamise jaoks. "
Viimase üheksa kuu jooksul on Messick vastutav selle eest, et äsja üles laaditud GW kandidaadid sisaldaks teavet kõigi avastamise ajal töötavate detektorite kohta. See aitab astronoomidel signaale lokaliseerida, ahendades prognoositavat taeva pindala, millest signaal ennustatakse pärinevat.
LIGO avalikud hoiatused sisaldavad ka taevakaarti, mis näitab allika võimalikku asukohta taevas, sündmuse toimumise aega ja millist sündmust arvatakse olevat. LIGO on ka öelnud, et tulevikus järgneb kandidaadisündmuste teadaannetele üksikasjalikum teave, kui neil on olnud võimalus neid korralikult kontrollida ja uurida.
Nagu Penn State'i füüsika magistrant ja LIGO meeskonna liige Ryan Magee ütles:
Need on gravitatsioonilainete peaaegu reaalajas tuvastatavad kahjud, mis tekivad kahest tõenäolisest mustast august. Esimese signaali tuvastasime umbes 20 sekundi jooksul pärast selle saabumist maa peale. Kui oluline kandidaat on tuvastatud, saame telefonikõnede ja tekstsõnumite saamiseks seadistada automaatseid märguandeid. Arvasin, et sain algul rämpsposti telefonikõne! ”
Siiani on astronoomid järeldanud, et GW sündmused võivad olla binaarsete musta augu ühinemiste, musta augu ja neutronitähe ühinemise või binaarse neutrontähtede ühinemise tulemus. Kõik need sündmused tekitavad gravitatsioonilaineid väga erinevate signaalidega, mis võimaldab astronoomidel kindlaks teha selle põhjus.
Arvatakse, et sel juhul on sündmused binaarsete musta augu ühinemiste tulemus, mida testitakse lähinädalatel ja -kuudel koos järelvaatustega. Penn State'i füüsika Eberly järeldoktori teadur ja LIGO meeskonna liige Surabhi Sachdev selgitas nende viimaste sündmuste olulisust:
„See on esimene LIGO tähelepanek, mis kohe automatiseeritud viisil avalikustati. See on uus LIGO-poliitika, mis algab sellest vaatluskäigust. Sündmused tehakse kohe automaatselt avalikuks. Pärast inimeste kontrollimist väljastatakse mõne tunni jooksul kinnitus või tagasitõmbumine. ”
Tänu oma detektorite suurenenud tundlikkusele loodab LIGO meeskond mitte ainult teha rohkem tuvastusi, vaid tuvastada ka suuremat sorti signaale. Siiani on avastatud sündmusi, mis olid kahe musta augu või neutrontähtede ühinemise tulemus. Loodetakse, et lähitulevikus suudab meeskond tuvastada musta augu ja neutrontähe ühinemisel tekkiva signaali.
Ükskõik, mis kujul järgmised üritused toimuvad, võite eeldada, et kuuleme sellest! Avalikkus saab avalike hoiatuste kohta silma peal hoida aadressil https://gracedb.ligo.org/latest/ või saate hoiatuste rakenduse alla laadida saidilt Gravitational Wave Events iPhone App.
