Научници из опсерваторија гравитационог таласа Ласер Интерферометер (ЛИГО) 11. новембра 2016. године ушли су у историју када су најавили прво откривање гравитационих таласа (ГВ). Од тада се десило вишеструко откривање и научна сарадња између опсерваторија - попут Напредне ЛИГО и Напредне Девице - омогућавају невиђени ниво осетљивости и размене података.
Раније је потврђено седам таквих догађаја, од којих је шест изазвано спајањем бинарних црних рупа (ББХ), а један спајањем бинарне неутронске звезде. Али у суботу, 1. децембра, тим научника ЛИГО научна колаборација (ЛСЦ) и Сурадња са дјевицама представили су нове резултате који су наговијестили откривање још четири догађаја гравитационог таласа. То доводи до укупног броја догађаја ГВ откривених у последње три године на једанаест.
Презентација под називом „Бинарна својства популације црне рупе изведена из првих и других поступака посматрања напредног ЛИГО-а и напредне Девице“ одржана је током радионице физике и астрономије гравитационог таласа 2018 (ГВПАВ) - која се одржавала од 1. децембра до децембра 4. четврто на Универзитету у Мериленду.
Домаћин заједничког свемирског научног института (ЈСИ), партнерства између Универзитета Мериленд и НАСА-овог Годдард центра за свемирске летове, овај годишњи догађај окупља научнике и истраживаче из целог света како би разговарали о тренутним и будућим питањима везаним за откривање и проучавање гравитационих таласа.
Током презентације, Мицхаел Пуррер - старији научник одељења за астрофизичку и космолошку релативност у АЕИ Потсдам - представио је у суботу резултате првог каталога на ГВПАВ у име ЛИГО научне сарадње и колаборације Девице. Они укључују седам претходно откривених догађаја и четири недавна откривања. Како је рекао током презентације:
„У овом каталогу представљамо детаљну анализу свих 11 детекција гравитационих таласа у О1 и О2. Ослањамо се на врхунске моделе гравитационог таласног облика који се емитују из ових катаклизмичких догађаја да би се закључило масу, спинове и плимне деформабилности бинарних система. Веома сам поносан што сам био део овог изузетног напора научне сарадње ЛИГО-а и сарадње са девицама. "
Нови догађаји, који су сви били резултат ББХ спајања, означени су са ГВ170729, ГВ170809, ГВ170818 и ГВ170823 на основу датума на који су детектирани. Сва четворица откривена су током другог посматрачког циклуса (О2) колаборације ЛИГО и ВИРГО, који је трајао од 30. новембра 2016. до 25. августа 2017. године.
Алессандра Буонанно, директор одјељења за астрофизичку и космолошку релативност на АЕИ-Потсдаму и професор Цоллеге Парк-а на Универзитету у Мариланду, био је главни допринос овим недавним налазима. Као што је навела у недавном саопштењу за штампу АЕИ:
„Врхунски модели таласних облика, напредна обрада података и боља калибрација инструмената омогућили су нам тачније закључивање астрофизичких параметара раније најављених догађаја. Радујем се следећем проматрању у пролеће 2019. године, где очекујемо да ћемо открити више од два спајања црних рупа месечно прикупљених података! “
Према резултатима тима, посматрани ББХ обухваћају широк распон компонентних маса, од 7,6 до 50,6 соларне масе. Такође су открили да је у два ББХ-а (ГВ151226 и ГВ170729) врло вероватно да се бар једна од црних рупа врти. Али што је најважније од свега, нове детекције су поставиле два нова рекорда у студији ГВ-а.
На пример, догађај познат као ГВ170818 био је смештен на небу са прецизном тачношћу на северној небеској хемисфери, од стране опсерваторије ЛИГО и Девице. У ствари, идентификована је са прецизношћу од 39 квадратних степени (195 пута већа од привидне величине пуног месеца), што га чини најбољим локализованим ББХ до сада.
Поред тога, догађај познат као ГВ170729 био је најмасовнији и најудаљенији извор гравитационог таласа до сада. Поред укључивања пара црних рупа који су имали комбиновану масу више од 50 пута већу од Сунца, спајање се догодило пре 5 милијарди година и ослободило је еквивалент готово пет соларних маса у облику гравитационог зрачења.
Гледајући унапред, тим се нада да ће учинити више открића током трећег проматрачког циклуса (О3) напредног ЛИГО-а и Девице, који би требало да почне почетком 2019. Ова трка ће имати користи од даљег унапређења осетљивости на ЛИГО и Девицу, као и на укључивање опсерваторије гравитационог таласа Камиока (КАГРА) у Јапану (вероватно пред крај О3).
Како је Карстен Данзманн, директор одељења за ласерску интерферометрију и гравитациону таласну гравитацију у АЕИ-Хановеру, изразила:
"Срећан сам што су многе напредне технологије детектора развијене на нашем ГЕО600 детектору помогле да О2 буде толико осетљив и да ће у О3 друга технологија која је уведена у ГЕО600, стиснута светлост, бити запослена у ЛИГО-у и Девици."
Уз ове надоградње и додавање КАГРА-е, у наредним годинама се очекују бројне десетине ГВ догађаја насталих спајањем бинарних система. Ови најновији резултати такође нуде даљу валидацију инструмената за опсерваторије ЛИГО и Девице, као и ефикасност међународне сарадње која стоји иза њих.
А откривањем четири додатна ГВ догађаја, број научника из студија случаја из којих могу извући увид је порастао за готово 50%. На тај начин они ће моћи да науче више о популацији бинарних система који узрокују догађаје у ГВ-у, а да не спомињемо брзину којом се овакве врсте спајања дешавају.
Резултати претреса тима такође су представљени у два рада која су се недавно појавила на мрежи. Први рад, „ГВТЦ-1: Каталог компактних бинарних спајања Гравитационог таласа компактних бинарних спајања које су приметили ЛИГО и Девица током првог и другог посматрања, представља детаљан каталог свих детекција гравитационих таласа.
Други рад, „Бинарна својства популације црне рупе изведена из првог и другог посматрачког корака напредног ЛИГО-а и напредне Девице“, описује карактеристике спајања популације црних рупа. ЛИГО финансира Национална научна фондација (НСФ), а управљају Цалтецх и Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ).
