Fale grawitacyjne zaobserwowane po raz trzeci!

Dwa amerykańskie detektory Advanced LIGO zarejestrowały 4 stycznia 2017 roku fale grawitacyjne wyemitowane podczas zderzenia się dwóch czarnych dziur o masach około 20 i 30 mas Słońca, które doprowadziło do powstania czarnej dziury o masie 49 mas Słońca. Działo się to w odległości około 3 miliardów lat świetlnych od  Ziemi. Obserwacja została użyta do sprawdzenia poprawności przewidywań ogólnej teorii względności i oszacowania masy grawitonu. Szczegóły odkrycia podane do publicznej wiadomości 1 czerwca 2017 r. zostały opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters. Profesor Piotr Jaranowski z Wydziału Fizyki UwB miał w tym osiągnięciu swój udział.

Jest to trzecia bezpośrednia detekcja fal grawitacyjnych dokonana przez bliźniacze detektory LIGO znajdujące się w Stanach Zjednoczonych w miejscowościach Livingston (stan Luizjana) i Hanford (stan Waszyngton). Odkrycia dokonały konsorcja naukowe LIGO Scientific Collaboration i Virgo Collaboration, wykorzystując dane zebrane przez detektory LIGO.

Gravitational waves found again: here's how they could whisper the universe's secrets
Black hole at the centre of a galaxy. Credit: Malll Themd

Pierwsza bezpośrednia rejestracja fal grawitacyjnych dokonana 14 września 2015 r. była kamieniem milowym w rozwoju fizyki i astronomii. Odkrycie to w spektakularny sposób potwierdziło jedne z głównych konsekwencji sformułowanej przez Alberta Einsteina w 1915 r. ogólnej teorii względności: istnienie fal grawitacyjnych i czarnych dziur, i zapoczątkowało nową dziedzinę badań – astronomię fal grawitacyjnych.

Istotny wkład w doprowadzenie do bezpośredniej obserwacji fal grawitacyjnych pochodzących z układu dwóch zlewających się czarnych dziur wniosło kilkunastu polskich naukowców pracujących w grupie POLGRAW, która jest częścią konsorcjum Virgo Collaboration. Liderem grupy jest prof. dr hab. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie, a jednym z jej członków prof. dr hab. Piotr Jaranowski z Wydziału Fizyki UwB. Profesorowie Królak i Jaranowski stworzyli podstawy wielu algorytmów i metod służących do wykrywania i estymacji parametrów fal grawitacyjnych z układów podwójnych oraz przyczynili się do precyzyjnego modelowania sygnału fali grawitacyjnej z układu podwójnego.