2016. gada februārī lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorijas (LIGO) zinātnieki paziņoja par pirmo gravitācijas viļņu (GW) noteikšanu. Kopš tā laika ir atklāti vairāki notikumi, kas sniedz ieskatu kosmiskās parādībās, kuras pirms gadsimta bija paredzētas Einšteina Vispārējās relativitātes teorijā.
Nedaudz vairāk nekā pirms gada LIGO tika izmantots bezsaistē, lai varētu uzlabot savus instrumentus, kas ļautu detektēšanai notikt “katru nedēļu vai pat biežāk”. Pēc uzlabojumu pabeigšanas 1. aprīlī observatorija atkal darbojās tiešsaistē un darbojās, kā paredzēts, divu nedēļu laikā atklājot divus iespējamus gravitācijas viļņu notikumus.
LIGO 8. aprīlī paziņoja par pirmo no diviem jaunajiem GW notikumiem, kam sekoja otrais paziņojums 12. aprīlī. Signāli tika atklāti, pateicoties trīs iespēju sadarbībai starp LIGO un Jaunavu observatoriju Itālijā, un tiek uzskatīts, ka abi šie cēloņi ir saistīti ar melno caurumu apvienošanos.
Pateicoties jauninājumiem, kas veikti gan LIGO, gan Jaunavai, šī zinātniskā sadarbība ir spējusi palielināt savu instrumentu jutīgumu par aptuveni 40%. Trešajā novērošanas braucienā (saukts par O3) astronomiskā kopiena guva labumu arī no jaunās sabiedrības trauksmes sistēmas, kur LIGO komanda izsūta brīdinājumus brīdī, kad tiek veikti atklājumi, lai observatorijas visā pasaulē varētu norādīt savus teleskopus uz avotu.
Novērojot avotu dažādos viļņu garumos (optiskais, rentgena, ultravioletais, radio utt.), Zinātnieki cer uzzināt vairāk par to, kas izraisa GW notikumus, un par to dinamiku. Šajos pēdējos atklājumos būtiska loma bija Pensijas štata universitātes zinātnieku komandai, kuru vadīja fizikas, astronomijas un astrofizikas asociētais profesors Čads Hanna.
Kā paskaidroja Kodijs Mesiks, Pennas štata fizikas maģistrantūras students un LIGO komandas loceklis:
“Penn State ir daļa no nelielas LIGO zinātnieku komandas, kas analizē datus gandrīz reāllaikā. Mēs pastāvīgi salīdzinām datus ar simtiem tūkstošu dažādu iespējamo gravitācijas viļņu un pēc iespējas ātrāk augšupielādējam nozīmīgus kandidātus datu bāzē. Lai arī ir vairākas dažādas komandas, kas visas veic līdzīgu analīzi, Pensijas štata komandas veiktā analīze augšupielādēja kandidātus, kuri tika publiskoti abiem šiem atklājumiem. ”
Pēdējo deviņu mēnešu laikā Mesiks ir atbildīgs par to, lai nesen augšupielādētie GW kandidāti saturētu informāciju no visiem detektoriem, kas darbojas atklāšanas brīdī. Tas palīdz astronomiem lokalizēt signālus, sašaurinot paredzamo debesu zonu, no kuras signāls tiek prognozēts.
LIGO publiskajos brīdinājumos ir arī debess karte, kurā parādīta iespējamā avota atrašanās vieta debesīs, notikuma laiks un kāds notikums, domājams, ir. LIGO arī sacīja, ka nākotnē paziņojumiem par kandidātu pasākumiem sekos sīkāka informācija, tiklīdz viņiem būs bijusi iespēja tos kārtīgi pārbaudīt un izpētīt.
Kā Ryan Magee, Pensijas štata fizikas maģistrantūras students un LIGO komandas loceklis, teica:
“Tie ir gandrīz reālā laika gravitācijas viļņu atklājumi, kas rodas no diviem iespējamiem melnajiem caurumiem, kas saduras. Pirmo signālu mēs atradām aptuveni 20 sekunžu laikā pēc tā nonākšanas uz zemes. Mēs varam iestatīt automātiskus brīdinājumus, lai saņemtu tālruņa zvanus un tekstus, ja tiek identificēts nozīmīgs kandidāts. Es domāju, ka sākumā saņēmu surogātpastu! ”
Līdz šim astronomi ir secinājuši, ka GW notikumi var būt bināru melnā cauruma apvienošanās, melnā cauruma un neitronu zvaigznes apvienošanās vai binārā neitronu zvaigznes apvienošanās rezultāts. Katrs no šiem notikumiem rada gravitācijas viļņus ar ļoti atšķirīgiem signāliem, kas ļauj astronomiem noteikt cēloni.
Tiek uzskatīts, ka šajā gadījumā notikumi ir bināru melno caurumu apvienošanās rezultāts, kas nākamajās nedēļās un mēnešos tiks pārbaudīts ar turpmākiem novērojumiem. Surabhi Sachdev, Eberly pēcdoktorantūras pētnieks fizikā Pensijas štatā un LIGO komandas loceklis, paskaidroja šo jaunāko notikumu nozīmi:
“Šis ir pirmais LIGO novērojums, kas nekavējoties tika publiskots automatizētā veidā. Šī ir jaunā LIGO politika, kas sākas ar šo novērojošo darbību. Notikumi automātiski tiek automātiski publiskoti. Pēc cilvēku veterinārās pārbaudes stundu laikā tiek izsniegts apstiprinājums vai atsaukums. ”
Paaugstinoties detektoru jutīgumam, LIGO komanda cer ne tikai veikt vairāk detektēšanas, bet arī atklāt vairāk dažādu signālu. Līdz šim ir atklāti notikumi, kas bija divu melno caurumu vai neitronu zvaigžņu apvienošanās rezultāts. Ir cerība, ka tuvākajā laikā komanda varētu atklāt signālu, ko rada melnā cauruma un neitronu zvaigznes apvienošanās.
Neatkarīgi no tā, kāda būs nākamo notikumu forma, jūs varat sagaidīt, ka mēs par to dzirdēsim! Sabiedrība var sekot līdzi sabiedrības brīdinājumiem vietnē https://gracedb.ligo.org/latest/, vai arī jūs varat lejupielādēt brīdinājumu lietotni vietnē Gravitational Wave Events iPhone App.
