Új korszak kezdődik a gravitációs hullámok megfigyelésében

2023.05.29.
Új korszak kezdődik a gravitációs hullámok megfigyelésében
Korszerűsített műszerekkel, pontosabb hullámmodellekkel és fejlettebb adatelemzési módszerekkel elindult a LIGO-Virgo-KAGRA Kollaboráció következő megfigyelési időszaka. A kutatók a két amerikai LIGO, az európai Virgo és a japán KAGRA obszervatóriumok hálózatát használják a gravitációs hullámok, vagyis a téridőben keletkező fodrozódások keresésére, amelyeket összeolvadó fekete lyukak és más extrém kozmikus események hoznak létre.

Az O4-nek nevezett megfigyelési időszak 2023. május 24-én kezdődik és 20 hónapig tart, beleértve egy legfeljebb két hónapos üzemszünetet is. A LIGO május 24-én kezdi újra működését, míg a Virgo az év későbbi szakaszában csatlakozik. A KAGRA először egy hónapig fog üzemelni május 24-től kezdődően, és később, néhány frissítés után csatlakozik újra.

Ez lesz a gravitációs hullámok eddigi legnagyobb érzékenységű keresése.

„A 30 százalékkal megnövekedett érzékenység azt jelenti, hogy az ég több mint kétszer akkora területéről lesz érzékeny a gravitációshullám-jelek vételére a LIGO detektor, mint volt korábban. Bízunk abban, hogy a Virgo és a KAGRA az év második felében bekapcsolódva a mérésekbe még érzékenyebbé teszi a rendszer működését” – nyilatkozta Frei Zsolt, az ELTE Atomfizikai Tanszék egyetemi tanára, az ELTE LIGO csoportjának vezetője.

A Virgo detektor folytatja a tesztüzemet, hogy növelje érzékenységét, de még ebben az évben csatlakozik az O4-hez. Az elmúlt hónapokban különböző zajforrásokat azonosítottunk, és jó eredményeket értünk el az érzékenység terén, de még nem értük el a kitűzött célértéket – mondta a Virgo nemrég megválasztott szóvivője, Gianluca Gemme. – Meggyőződésünk, hogy a legjobb detektorérzékenység elérése a legjobb módja annak, hogy maximalizáljuk a felfedezési potenciált.”

A KAGRA már üzemel az O4 elejére tervezett érzékenységgel. Jun'ichi Yokoyama, a KAGRA tudományos kongresszusának elnöke szerint a KAGRA az első 2,5. generációs detektor a világon, amely 20 évvel a LIGO után indult el. Egy hónapig csatlakozunk az O4-hez, utána folytatjuk a beüzemelést, így tovább javítva az érzékenységet, hogy nemsokára megtörténhessen az első észlelésünk.”

A detektorok a mintegy 30%-kal megnövelt érzékenységnek köszönhetően az O4 alatt

az univerzum nagyobb részét fogják megfigyelni, mint a korábbi időszakok során.

Ez a megnövekedett érzékenység a megfigyelt gravitációs hullámjelek nagyobb gyakoriságát fogja eredményezni, ami átlagosan 2-3 naponta egy összeolvadás észlelését jelenti. Ezentúl több fizikai eredményt (beleértve az egyedi asztrofizikai és kozmológiai információkat) lehet majd kinyerni az adatokból. A megnövekedett jelhitelesség segíteni fogja a kutatók munkáját Einstein általános relativitáselméletének tesztelésére, és lehetőséget ad az univerzum közeli, halott csillagainak pontosabb megismerésére.

Az első gravitációshullám-jelet 2015-ben detektálták, ez egy kettős fekete lyuk összeolvadásából származott. Két évvel később a LIGO és a Virgo már két neutroncsillag összeolvadását is észlelte, amely egy kilonóvának nevezett robbanást okozott. Ezt később a világ több tucat távcsöve is megfigyelte. A globális hálózat eddig több mint 80 fekete lyuk összeolvadását, két valószínűsíthető neutroncsillag-összeolvadást és néhány olyan eseményt észlelt, amelyek nagy valószínűséggel neutroncsillagokkal összeolvadó fekete lyukak voltak.

A korábbi megfigyelési időszakokhoz hasonlóan az O4 során is nyilvánosak lesznek a lehetséges gravitációshullám-észlelésekről befutó riasztások. Az értesítések eléréséről és értelmezéséről ezen az oldalon található információ.

Forrás: LIGO Scientific Collaboration