Czasoprzestrzeń faluje jak morze podczas sztormu. Detektory fal grawitacyjnych mają mnóstwo pracy
Wraz z opublikowaniem najnowszego katalogu zarejestrowanych na Ziemi fal grawitacyjnych liczba dotychczas odkrytych tego typu sygnałów wzrosła czterokrotnie. Astronomia fal grawitacyjnych staje się źródłem zupełnie nowej wiedzy o wszechświecie.
W dwóch pierwszych cyklach obserwacyjnych realizowanych od 2015 r. za pomocą detektorów fal grawitacyjnych LIGO oraz Virgo, astronomowie dostrzegli w danych 11 fal grawitacyjnych wyemitowanych we wszechświecie w momencie zderzenia czarnych dziur, gwiazd neutronowych czy czasami czarnych dziur z gwiazdami neutronowymi.
W pierwszej połowie trzeciego cyklu obserwacyjnego – tyle bowiem obejmuje opublikowany katalog – zarejestrowano dodatkowe aż 39 kolejnych sygnałów.
Czym są fale grawitacyjne?
Krótko mówiąc są to zmarszczki czasoprzestrzeni powstające w momencie zderzenia niezwykle masywnych obiektów kompaktowych, takich jak supermasywne czarne dziury, gwiazdowe czarne dziury i gwiazdy neutronowe. Gdy zderzają się ze sobą dwie czarne dziury o masie kilku czy kilkunastu mas Słońca, część tej masy, rzędu kilku mas Słońca, zostaje przekształcona w czystą energię, która w postaci fal grawitacyjnych, z prędkością światła ucieka w przestrzeń kosmiczną. Gdy taka fala następnie przechodzi przez detektor fal grawitacyjnych na Ziemi powoduje jego niezwykle delikatne skrócenie/wydłużenie, co jest rejestrowane przez bardzo precyzyjne lasery znajdujące się w jego wnętrzu.
Zderzeń we wszechświecie od zatrzęsienia
Nowy katalog zarejestrowanych fal grawitacyjnych zawiera teraz łącznie 50 różnego rodzaju zdarzeń. Warto jednak podkreślić, że choć detektory rejestrują je od 2015 r., to 39 najnowszych zdarzeń zarejestrowano w ciągu 6 miesięcy między kwietniem a październikiem 2019 r. kiedy detektory były już zmodernizowane, a ich czułość wzrosła.
Wśród nowych obiektów w katalogu znalazły się też te ekstremalne, takie jak chociażby czarna dziura o masie 150 mas Słońca, czyli tak zwana czarna dziura o masie pośredniej, której od wielu lat naukowcy nie potrafili znaleźć.
Naukowcy podkreślają jednak, że na wartość katalogu nie składają się tylko pojedyncze zdarzenia. Tak duży korpus zdarzeń pozwala naukowcom analizować takie zdarzenia jako całość i wyciągać wnioski dotyczące zależności i różnic między nimi. Z pewnością jest to materiał na wiele lat przyszłych badań.
Astronomowie jednak nie próżnują. Aktualnie trwa już analiza danych zebranych w drugiej części trzeciego cyklu obserwacyjnego, trwającej od 1 listopada 2019 r. do 27 marca 2020 r. Obserwacje zatrzymał lockdown związany z epidemią koronawirusa.
