Ismét gravitációs hullámokat észleltek

A sorrendben harmadik észlelés fekete lyukak összeolvadását jelzi számunkra.

Tavaly ilyenkor második alkalommal jelentették be amerikai szakemberek, hogy sikerült az Einstein által megjósolt gravitációs hullámok pontos detektálása, ami fontos mérföldkőnek tekinthető a tudományos kutatások terén. Most sor került a harmadik megfigyelésre, amely két fekete lyuk összeolvadásának lenyomata.

A Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) hivatalos oldalán közölték az újabb fejleményt, amit az ilyenkor szokásos részletek és további információk egészítenek ki. Egészen pontosan még január 4-én került sor a megfigyelésre, amelyet két interferométer 3 milliszekundumos eltéréssel kimutatott adatai igazoltak vissza, megerősítve a téridő torzulását. Az eltérés révén a két összeolvadó fekete lyuk tőlünk mért hozzávetőleges távolságát is meg tudták határozni a szakemberek, ebből pedig kiderült, hogy mintegy 3 milliárd fényévre következett be a kozmikus esemény, amelynek során a Nap tömegének 32-, illetve 19-szeresével rendelkező példányok egyesültek, létrehozva egy 49-szer nagyobb tömegű utódot – a Nap tömegének kétszerese eközben gravitációs energiává alakult át.


A LIGO három igazolt észlelésében (GW150914, GW151226, GW170104) szereplő fekete lyukak tömege egészen más tartományba esik, mint azoké, amelyeket korábbi röntgencsillagászati mérésekkel mutattak ki. (A szaggatott körvonallal jelölt LVT151012 szintén LIGO-mérés, azonban konfidenciája nem elegendő ahhoz, hogy "igazoltnak" tekintsék.)
A két említett fekete lyuk egy olyan új családba tartozott, amely a gravitációs hullámok első észlelése előtt még ismeretlen volt számunkra. A korábbi elgondolások szerint ugyanis kétféleképpen jöhetnek létre ilyen párok: eleve egymás körül keringő csillagok (szupernóva)robbanása következtében, vagy sűrű csillaghalmazokban egymás mellé kerülő, de egymástól függetlenül, korábban már kialakult fekete lyukakból. Előbbi esetben a forgás és a keringés tengelye egy irányba mutat, így a mostani megfigyelés a független kialakulás felé billenti a mérleg nyelvét.

Maga az esemény megfelel az általános relativitáselméletben leírt tételnek, már amennyire ezt meg tudjuk innen határozni a jelenleg rendelkezésre álló műszerekkel. Dacára annak, hogy szinte felfoghatatlan mennyiségű energia szabadul ilyenkor fel, a műszerek által érzékelt eltérés aprónak mondható, így maga a detektálás egyáltalán nem könnyű feladat. A LIGO két karja közötti téridő például egyetlen attométerrel módosult, ami nagyjából egy kvark méretének felel meg, itt pedig a környezeti hatásokat és a „zajt” is ki kell szűrni (legyen szó villámlásról, rádiójelekről, akusztikus és szeizmikus hatásokról, stb.)


Mivel a hálózat mindössze 2 detektorból áll, a pontos irányt nem tudják megadni a partnereknek, őket azonban így is azonnal értesítik, hogy minél nagyobb eséllyel bukkanjunk rá az égbolton az ehhez az eseményhez köthető távoli felvillanásra – itt ugyanis a szupernóvákból eredő normál anyag is belekeveredhet az összeolvadásba, aminek viszont látható lenyomata lenne. Ilyen villanást eddig nem láttunk, ez tehát még várat magára. Ha a két ma működő LIGO-detektor mellett idén nyáron üzembe áll az európai Virgo is, a források pontosabb helymeghatározása is lehetővé válik.