A LIGO, a Virgo és a KAGRA befejezték a mai napig végzett legtöbb megfigyelést tartalmazó megfigyelési programot
A nemzetközi LIGO-Virgo-KAGRA Kollaboráció ma jelentette be a gravitációshullám-detektorok nemzetközi hálózata által végzett negyedik megfigyelési kampány (O4) befejeződését. A 2023 májusában indított megfigyelési program ma ért véget, miután több mint két éven át tartó összehangolt megfigyeléseket végeztek, és ezzel egyidőben megkezdődött az adatok elemzése is.
A legutóbbi megfigyelési ciklusban közel 250 új jelet találtak, ami a LIGO, Virgo és KAGRA által eddig észlelt mintegy 350 gravitációs jel jelentős hányadát (több mint kétharmadát) képezi. Az egyes megfigyelési ciklusokban megfigyelt események növekvő száma a detektorok technológiájának fokozatos fejlődéséből és az érzékenységük ebből következő növekedéséből származik.
Ezek a fejlesztések az elmúlt években számos új felfedezést eredményeztek. A legutóbbi megfigyelési ciklus legfontosabb eredményei közül néhányat már nyilvánosságra hoztak, melyek hozzájárultak a kompakt kettős rendszerek természetének és az univerzumban lejátszódó bizonyos fundamentális fizikai folyamatok megismerésének mélyebb megértéséhez.
„Az O4 befejezése történelmi mérföldkőnek számít: ez a globális gravitációshullám-hálózat által valaha végzett leghosszabb megfigyelési ciklus” – mondta Gianluca Gemme, a Virgo Együttműködés szóvivője és az Olasz Nemzeti Nukleáris Fizikai Intézet (INFN) kutatója. „A Virgo döntő szerepet játszott, hozzájárulva számos jel kimutatásához és elemzéséhez. Az O4-es megfigyelési ciklus sikerét tükrözi a nemzetközi együttműködés szilárdsága és csoportjaink kitartó munkája, amelynek révén igyekszünk kitolni a határait ennek a rendkívül precíz és kihívásokkal teli méréseknek. A jövőt illetően jelentős fejlesztéseknek nézünk elébe, amelyek jelentősen megnövelik detektoraink érzékenységét, és ezzel új, még jelentősebb tudományos eredményeket fognak felmutatni.”
A legutóbbi megfigyelési időszak legérdekesebb eseményeit elemezve máris különösen fontos eredmények születtek. Például a GW250114 jelű esemény elemzése lehetővé tette a kutatók számára, hogy eddig soha nem tapasztalt pontossággal „hallgassák meg” két fekete lyuk összeolvadását, ami megfigyelési bizonyítékként szolgált Stephen Hawking 1971-ben megfogalmazott tételéhez, miszerint a fekete lyukak teljes felszíne nem csökkenhet. Ebben az esetben a két kezdeti fekete lyuk teljes felszíne 240 000 km² nagyságú volt, míg a végül keletkezett fekete lyuké körülbelül 400 000 km²: ez egyértelmű növekedést jelez.
Egy másik fontos eredmény, amelyet már az elmúlt hónapokban publikáltak, a „második generációs” fekete lyukak, a GW241011 és a GW241110 első észlelése volt. Ezek a fekete lyukak méretük és forgási orientációjuk szempontjából szokatlan tulajdonságokkal rendelkeznek, ami azzal magyarázható, hogy maguk is korábbi összeolvadások eredményeként jöttek létre. Más szavakkal, ezek olyan rendszerek lehetnek, amelyek rendkívül sűrű és „”kaotikus” kozmikus környezetben, például csillaghalmazokban alakultak ki, ahol a fekete lyukak nagyobb valószínűséggel ütköznek és olvadnak össze egymással sorozatosan.
Egy másik fontos észlelés, a GW231123, ami a mai napig ismert a legnagyobb tömegű feketelyuk-egyesülést takarja. Ennek eredményeként egy, a Nap tömegének több mint 225-szörösét kitevő fekete lyuk keletkezett. Ez az esemény megkérdőjelezi a csillagok evolúciójának és a fekete lyukak kialakulásának jelenlegi modelljeit. Természetesen további jelentős eredmények és felfedezések is várhatók az elmúlt két évben gyűjtött több száz esemény elemzéséből. Ezeket jelenleg gondosan vizsgálják, és a következő hónapokban részletes gyűjteményben, az O4 gravitációs jelek „katalógusában” fogják közzétenni.
A LIGO, Virgo és KAGRA interferométerek az elkövetkező néhány évben esedékes technológiai fejlesztési és tesztelési fázisra készülnek fel. Ez a fejlesztés azonban valószínűleg több szakaszban fog megvalósulni, közbenső adatgyűjtési időszakokkal, valamint egy 2026 késő nyarán/kora őszén kezdődő, körülbelül hat hónapig tartó új megfigyelési időszakkal.
The LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration
A LIGO-t az Amerikai Tudományos Alapítvány (NSF) finanszírozza, és a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) és a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) üzemelteti, amelyek a projektet megálmodták és megvalósították. Az Advanced LIGO projekt pénzügyi támogatását az NSF vezette. Németország (Max Planck Társaság), az Egyesült Királyság (Tudományos és Technológiai Létesítmények Tanácsa) és Ausztrália (Ausztrál Kutatási Tanács) jelentős kötelezettségvállalásokkal és hozzájárulásokkal támogatta a projektet. Több mint 1600 kutató vesz részt a világ minden tájáról a LIGO Tudományos Együttműködésben, amely magában foglalja a GEO Együttműködést is. A további tagintézmények listája a https://my.ligo.org/census.php oldalon található.
A Virgo Együttműködés jelenleg körülbelül 1000 tagból áll, akik 15 különböző (főként európai) ország több mint 150 intézményét képviselik. Az Európai Gravitációs Obszervatórium (EGO) az olaszországi Pisa közelében található Virgo detektort üzemelteti. Az EGO-t a francia Nemzeti Tudományos Kutatóközpont (CNRS), az olasz Nemzeti Nukleáris Fizikai Intézet (INFN), a holland Nemzeti Szubatomi Fizikai Intézet (Nikhef), a Flandriai Kutatási Alap (FWO) és a Belga Tudományos Kutatási Alap (F.R.S.–FNRS) finanszírozza. További információk a Virgo honlapján találhatóak: https://www.virgo-gw.eu.
A KAGRA egy 3 km karhosszúságú lézerinterferométer, amely Japánban, Gifu prefektúrában, Kamiokában található. A Tokiói Egyetem Kozmikus Sugárzást Kutató Intézete (ICRR) üzemelteti a Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatóriummal (NAOJ) és a Nagyenergiás Gyorsító Kutatási Szervezettel (KEK) közösen. A KAGRA együttműködés 17 ország/régió 128 intézetéből több mint 400 tagból áll. A KAGRA széles közönségnek szóló információi a https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/ oldalon találhatók. A kutatók számára elérhető források a http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA oldalon érhetők el.
Related Content
