Научници из Опсерваторија гравитационог таласа Ласер Интерферометар (ЛИГО) објавили су прву детекцију гравитационих таласа. Овај развој, који је потврдио предвиђање Аинстеинове теорије опште релативности пре једног века, отворио је нове путеве истраживања за космологе и астрофизичаре. Од тог времена направљено је више детекција, за које се све причало да су резултат спајања црних рупа.
Последње откривање догодило се 14. августа 2017. године, када су три опсерваторије - Адванцед ЛИГО и Адванцед Дегон детектори - истовремено открили гравитационе таласе настале спајањем црних рупа. Ово је први пут да су гравитациона таласа открила три различита објекта из целог света, чиме је започела нова ера глобално умрежених истраживања овог космичког феномена.
Студија која је детаљно описала та запажања недавно је објављена на мрежи од стране ЛИГО Сциентифиц Цоллаборатион и Девице Цоллаборатион. Под називом „ГВ170814: Проматрање гравитационих таласа из три бине из бинарне коалесценције црне рупе“, ова студија је такође прихваћена за објављивање у научном часопису Писма о физичком прегледу.
Догађај, означен као ГВ170814, примећен је 14. августа 2017. у 10:30:43 УТЦ (06:30:43 ЕДТ; 03:30:43 ПДТ). Догађај су открила два ЛИГО-а Националне научне фондације детектори (смештени у Ливингстону, Луизијани и Ханфорду, Вашингтон) и детектор Девице који се налази у близини Пизе, Италија - који одржавају Национални центар за научно истраживање (ЦНРС) и Национални институт за нуклеарну физику (ИНФН).
Иако није откривен први случај гравитационих таласа, ово је био први пут да су догађај истовремено откриле три опсерваторије. Као што је Франце Цордова, директор НСФ-а, у недавном саопштењу за јавност ЛИГО рекла:
„Нешто више од годину и по дана, НСФ је објавио да је његова опсерваторија за ласерски интерферометар гравитационог таласа прва открила гравитационе таласе, што је резултирало сударом две црне рупе у галаксији удаљеној милијарду светлосних година. Данас смо задовољни што можемо да објавимо прво откриће које је направљено у партнерству између опсерваторије гравитационог таласа Девице и научне сарадње ЛИГО, а први пут су те опсерваторије откривене гравитационе таласе, удаљене хиљадама километара удаљене. Ово је узбудљива прекретница у све већем међународном научном напору за откључавањем изванредних мистерија нашег универзума. “
На основу откривених таласа, ЛИГО научна сарадња (ЛСЦ) и сарадња са Девицом могли су да одреде врсту догађаја, као и масу укључених објеката. Према њиховој студији, догађај је покренут спајањем две црне рупе - које су биле 31, односно 25 Сунчевих маса. Догађај се догодио на око 1,8 милијарди светлосних година од Земље, што је резултирало формирањем искривљене црне рупе са око 53 соларне масе.
То значи да су се око три Сунчеве масе током спајања претвориле у енергију гравитационог таласа, што су затим открили ЛИГО и Девица. Иако је сама по себи импресивна, ово последње откриће је само укус онога што гравитациони детектори таласа, попут ЛИГО и Девице, могу учинити сада када су ушли у напредне фазе и међусобно сарађивали.
И Адванцед ЛИГО и Адванцед Вирго су детектори гравитационог таласа друге генерације који су преузели од претходних. Објекти ЛИГО, који су осмишљени, изграђени и којима управљају Цалтецх и МИТ, прикупљали су податке безуспешно између 2002. и 2010. Међутим, од септембра 2015. године, Адванцед ЛИГО је започео интернет и почео да спроводи две проматрачке вожње - О1 и О2.
У међувремену, оригинални детектор Девице вршио је запажања између 2003. и октобра 2011. године, још једном без успеха. До фебруара 2017. године започела је интеграција Напредног Девице Детектора, а инструменти су постали онлајн следећег априла. У 2007. години, Дјевица и ЛИГО су се такође удружили како би заједнички анализирали податке које су снимили њихови детектори.
У августу 2017. године детектор Девице придружио се покретању О2, а прво истовремено откривање догодило се 14. августа, а подаци су прикупљени од стране сва три инструмента ЛИГО и Девице. Као што је рекао портпарол ЛСЦ-а Давид Схоемакер - истраживач са Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ), ово откриће је само први од многих очекиваних догађаја.
"Ово је само почетак запажања са мрежом коју су омогућиле Девице и ЛИГО који раде заједно", рекао је. „С наредним посматрањем, планираним за јесен 2018. године, такве детекције можемо очекивати недељно или још чешће.“
То не само да ће значити да ће научници имати бољи снимак у откривању будућих догађаја, већ ће их моћи и прецизно одредити са далеко већом тачношћу. Заправо, очекује се да прелазак са мреже два на три детектора повећа вероватноћу да се извор фабрике ГВ170814 прецизно утврди 20. Фабрика неба за ГВ170814 је само 60 квадратних степени - више од 10 пута мања од само са подацима из ЛИГО интерферометра.
Поред тога, тачност с којом се мери удаљеност до извора такође је имала користи од овог партнерства. Како је објаснила Лаура Цадонати, професорица Георгиа Тецх-а и заменик портпарола ЛСЦ-а:
„Ова повећана прецизност омогућиће целој астрофизичкој заједници да на крају учини још узбудљивијим открићима, укључујући и посматрање вишеструких порука. Мање подручје претраге омогућава праћење телескопима и сателитима за космичке догађаје који производе гравитационе таласе и емисију светлости, попут судара неутронских звезда. "
На крају, увођење више детектора у мрежу гравитационог таласа такође ће омогућити детаљнији тест Еинстеинове теорије опште релативности. Цалтецх-ов Давид Х. Реитзе, извршни директор ЛИГО лабораторије, такође је похвалио ново партнерство и оно што ће оно омогућити.
„Са овом првом заједничком детекцијом напредних детектора ЛИГО и Девице, направили смо корак даље у космосу гравитационих таласа“, рекао је. „Девица доноси снажну нову способност откривања и бољег лоцирања извора гравитационог таласа, који ће несумњиво довести до узбудљивих и неочекиваних резултата у будућности.“
Проучавање гравитационих таласа је доказ растуће способности светских научних тимова и науке интерферометрије. Десетљећима је постојање гравитацијских таласа било само теорија; и на крају века сви покушаји да се открију нису уродили ничим. Али у само протеклих осамнаест месеци обављено је вишеструко откривање, а очекује се још десетина у наредним годинама.
Штавише, захваљујући новој глобалној мрежи и побољшаним инструментима и методама, ови догађаји су нам сигурни да говоре о нашем Универзуму и физици која њиме управља.
