ligo

Újabb 4 gravitációs hullám kimutatása, szegedi részvétellel

Miközben az Advanced LIGO gravitációshullám-detektor átépítése a 2019 tavaszán induló O3 mérési sorozathoz gőzerővel zajlik, és a Virgo detektor hasonló átépítése is jól halad, a mérési adatok feldolgozását végző kutatógárda, melynek szegedi résztvevői is vannak, fontos bejelentést tett: 4 újabb gravitációs hullám észlelését erősítették meg. Ezek kivétel nélkül mind feketelyuk-kettősök összeolvadásából származnak.

Az Advanced LIGO detektor-páros O1 (2015 szeptember 12 - 2016 január 19 közötti) és O2 (2016 november 30 - 2017 augusztus 25 közötti) adatgyűjtési időszakaiban történt mérések elemzése így összesen tíz feketelyuk-kettős és egy neutroncsillag-kettős összeolvadásból származó gravitációs hullámot mutatott ki. A mérések utolsó 25 napjához az Advanced Virgo detektor is csatlakozott.


ligo2


Az összeolvadó fekete lyukak (kék), a röntgen-sugárzásuk alapján azonosított fekete lyukak (lila), az összeolvadó neutroncsillag-kettős (narancssárga) és az elektromágneses hullámhosszakon megfigyelt neutroncsillagok (sárga) tömegeloszlása.


Az új gravitációs hullámok a GW170729, GW170809, GW170818 és GW170823 nevet viselik (az elnevezésekben az egymást követő kettes számcsoportok a detektálások évét, hónapját, napját jelölik). A hullámokat két független módon is kimutatták, a PyCBC és a GstLAL eljárásokkal, mindkettő az ún. illesztett szűrési módszeren alapul, melynek lényege a jel megtalálása a zajos háttérben a pontos jelalak ismeretében.


A GW170729 az eddigi legnagyobb tömegű feketelyuk-összeolvadás és a legtávolabbi is. Az 5 milliárd éve történt esemény során mintegy 5 naptömegnyi energia alakult át gravitációs sugárzássá.


A GW170818 forrását sikerült legpontosabban lokalizálni az eddigi feketelyuk-kettős összeolvadások közül. A 39 négyzetfokos pontosság ennek ellenére még nem túl jó (mind a Nap, mind a Hold mindössze 0,2 négyzetfokot foglal el az égen), a pontosság majd csak a gravitációshullám-detektor interferometriás rendszerhez adandó további detektorokkal javítható. Ilyenek már épülnek Japánban (KAGRA) és Indiában (LIGO-India).


Az összesen 11 gravitációshullám-detektálást összefoglaló szakcikknek a Szegedi Tudományegyetemről Gergely Árpád László egyetemi tanár és Tápai Márton tudományos segédmunkatárs is szerzői. A cikk hivatkozza Gergely Árpád László és munkatársai, Mikóczi Balázs és Vasúth Mátyás egyik feketelyuk-kettősökről írt korai munkáját is. A hullámkatalógusról készült vizualizációt itt lehet megtekinteni. A szegedi csoportnak több hallgató résztvevője is van, akik igyekeznek beletanulni a hullámok közvetlen keresésével kapcsolatos feladatokba. Örvendetes, hogy a GW170823 gravitációs hullámot tartalmazó adatsor PyCBC elemzését éppen Tápai Márton végezte, ő zárta ki, hogy nem más zajforrás okozta a jelet.


Az O1 és O2 mérési sorozatok összideje, a detektálások száma és asztrofizikai modellek statisztikai összevetéséből a LIGO Tudományos Kollaboráció és a Virgo Kollaboráció egy második szakcikket is nyilvánosságra hozott, mely a feketelyuk-populációk gyakoriságával és fizikai tulajdonságaival foglalkozik. Megtudtuk például, hogy a kettős rendszerben előforduló fekete lyukak 45 naptömeg felett igen ritkák, hogy nincs szignifikáns saját-pörgésük a keringési tengely körül és hogy gyakoriságuk a távolsággal növekszik!

Minden bizonnyal a 2019 tavaszán induló O3 mérési sorozat, a detektorok jelentős érzékenységjavulása kapcsán, pontosítja majd ezeket az eredményeket.


A LIGO-t az NSF támogatja, a Caltech és az MIT működteti, akik egyben a projekt megálmodói és az eredeti valamint az Advanced LIGO berendezések megépítői. Az Advanced LIGO projekt vezető pénzügyi támogatója az NSF volt, Németország (Max Planck Társaság https://www.mpg.de/en), az Egyesült Királyság (Tudomány és Technológiai Testület), és Ausztrália (Ausztrál Kutatási Tanács ) szintén jelentős kötelezettségvállalást és hozzájárulást adott a projekthez. A programban több mint 1200 tudós, több mint 100 intézményből vesz részt a világ minden tájáról a LIGO Scientific Collaboration együttműködésen keresztül, amely a GEO Kollaborációt is magába foglalja. A magyar egyetemek közül az SZTE és az ELTE kutatói vesznek részt benne. A további partnerek listája itt található. A Virgo kollaboráció több, mint 300 fizikusból és mérnökből áll, akik 28 különböző európai kutatócsoporthoz tartoznak. Közöttük találhatók az MTA Wigner KKP kutatói is.



Gergely Árpád László

Képgaléria

03.jpg
Friss hírek RSS

Friss hírek

2019. január 09.
2019. január 09.
2019. január 09.

Rendezvénynaptár

Rendezvénynaptár *

Kövess minket

Facebook YouTube Twitter Google Plus