Salamon, Antal2020. október 24., szombat
Tudomány

Indulhat a vadászat a fekete lyukakra!

2017.03.29.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

Befejeződött az európai gravitációshullám-detektor, a Virgo fejlesztése – jelentette be 2017. február 20-án az Európai Gravitációs Obszervatórium (European Gravitational Observatory, EGO).

A Virgo detektor egyik karjának alagútja
Forrás: EGO-Virgo – CC-BY-SA

A Virgo készen áll, hogy csatlakozzon a LIGO két működő detektorához. Ezáltal lehetővé válik, hogy – hármas észlelés esetén – az égbolt egy nagyon szűk területére korlátozzák a gravitációs hullámokat keltő esemény helyét, és a gravitációs hullámok észlelését összeköthessék más csillagászati megfigyelésekkel.

A bejelentés egy többéves átalakítási időszak végét jelzi, amelynek során végrehajtották a Virgo detektor érzékenységének növeléséhez szükséges technikai fejlesztéseket.

A nagy felfedezés
A több kilométer karhosszúságú lézer-interferometrikus gravitációshullám-detektorok, a két amerikai LIGO és az európai Virgo a 2000-es évek elején kezdték meg működésüket. A Virgo Olaszországban, Pisa mellett, Cascinában épült két egymásra merőleges, 3 km hosszúságú vákuumkarral. Ezeknek az első generációs obszervatóriumoknak az érzékenysége nem volt elegendő a gravitációs hullámok közvetlen megfigyelésére, ezért a többéves mérési időszakot követően a tudományos közösség a detektorok felújításáról döntött.

2010 őszén az amerikai, majd 2011 tavaszán az európai detektorban is megkezdték az érzékenység növeléséhez szükséges technikai fejlesztéseket. Az átalakítás több évet vett igénybe, de a várakozások meghozták az eredményt: a felfejlesztett LIGO detektorok 2015. őszi újraindulásuk után sikeresen észlelték két összeolvadó fekete lyuk gravitációs hullámait.

A több mint 1 milliárd fényév távolságból indult hullámjel a Földön az atommag átmérőjének ezredrészével azonos nagyságrendű távolságváltozásokat okozott, amit az érzékeny detektorok rögzítettek. Ezzel – 100 évvel Einstein eredeti jóslata után – közvetlen megfigyeléssel is sikerült igazolni a gravitációs hullámok létezését.

A Virgo detektor
Forrás: EGO-Virgo – CC-BY-SA

Beszáll a Virgo is
A Virgo újraindulása valamivel több időt vett igénybe, a fejlesztések befejezésére 2017 elejéig kellett várni. Február végére megtörtént az összes fontos összetevő cseréje, és mostanra a lézerfény rezonáns állapotban fut mindkét detektorkarban. A fejlesztések befejezése egyben egy következő aktív időszak, a detektor üzembe helyezésének kezdetét is jelenti, amelynek során az egyes elemek finomhangolásával, a zajforrások kiszűrésével a detektor eléri a fejlesztett érzékenységet.

Ebben az időszakban nincsenek tervezett tudományos mérések, de előfordulhat, hogy az érzékenység növekedésével hasznos adatokat rögzíthet a detektor. Hogy ez a folyamat mennyi időt vesz még igénybe, nehéz megjósolni, a fejlesztő kutatók és mérnökök is visszafogottan nyilatkoznak az előre nem látható nehézségek miatt. A tervek szerint néhány hónap elteltével a Virgo is megkezdi a gravitációs hullámok utáni vadászatot a LIGO detektorokkal közösen.

Magyarok a Virgo együttműködésben
A Virgo együttműködést 6 európai ország, köztük Magyarország kutatói alkotják. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont (korábban MTA KFKI RMKI) 2008-ban csatlakozott az együttműködéshez. A Wigner Virgo-csoportjának tagjai részt vesznek az adatelemzéshez használt számítástechnikai eljárások, algoritmusok fejlesztésében, főként a grafikus processzorok, GPU-k alkalmazásában, továbbá a mért adatok kiértékelésében, az összeolvadó, nagy tömegű csillagok jeleinek keresésében, amihez a kutatóközpont GPU-laborja és a Wigner Adatközpontban üzemeltetett Wigner felhő is rendelkezésre áll. A Virgo újraindulásának bejelentésén a Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói, Lévai Péter főigazgató és Vasúth Mátyás, a magyar Virgo-csoport vezetője képviselték Magyarországot.

A LIGO-Virgo tudományos együttműködés munkájában rész vesznek még hazánkból az Eötvös Loránd Tudományegyetemen Frei Zsolt, valamint a Szegedi Tudományegyetemen Gergely Árpád László vezetésével működő LIGO-csoportok is.

Vadászat fekete lyukakra és neutroncsillagokra
A gravitációs hullámok közvetlen észlelésével lehetőség nyílt az univerzum egy teljesen új módszerrel való megfigyelésére, ez a gravitációshullám-csillagászat. A harmadik gravitációshullám-detektor, a Virgo üzembe állása a hullámforrások paramétereinek meghatározása mellett a forrás égi pozíciójának megállapítása miatt is nagyon fontos. Három detektorral a lehetséges forrástartomány a jelenlegi több száz négyzetfok területről jelentősen, 20 négyzetfok alá csökkenthető.

2015-ben, még az első megfigyelési periódus előtt a LIGO-Virgo közösség együttműködési megállapodást kötött több csillagászati obszervatóriummal, hogy az észlelt gravitációshullám-jelek alapján, az égi pozíciók megosztásával utólagos elektromágneses megfigyelésekre is legyen lehetőség. Ilyen elektromágneses felfénylést azonban csak a forrás anyagában vagy az azt körülvevő anyagban lejátszódó nagyenergiás folyamatok során várnak a kutatók.

A fekete lyukak jelenlegi megfigyelése mellett további fontos lépés a neutroncsillagok összeolvadásának elemzése, amire a detektorok érzékenységének növelésével nyílik majd lehetőség. Ekkor az észlelt gravitációshullám-jel alapján a neutroncsillagok belső jellemzőire, az azokat alkotó anyag tulajdonságaira lehet majd következtetni, miáltal a nagy részecskegyorsítókban vizsgált nagyenergiás anyagi jellemzők a gravitációshullám-megfigyelésekkel is ellenőrizhetővé válnak.

Hozzászólások

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

A földi életet története során több úgynevezett tömegkihalás is sújtotta, melynek során a fajok egy jelentős része eltűnt.

Új módszer az ivarváltásra képes kétéltűek genetikai ivarmeghatározására

Új módszer az ivarváltásra képes kétéltűek genetikai ivarmeghatározására

Az Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) Növényvédelmi Intézet Lendület Evolúciós Ökológiai Kutatócsoportjának munkatársai egy olyan molekuláris diagnosztikai módszert dolgoztak ki, amely lehetővé teszi az erdei békák genetikai ivarának a meghatározását.

A fényszennyezés növelheti a szúnyogcsípések mennyiségét

A fényszennyezés növelheti a szúnyogcsípések mennyiségét

Az ember közelében élő, nappal aktív szúnyogok életmódját változtatja meg a világítás.

Magyar kutatók készítettek 3D-modelleket a kutyák agyáról

Magyar kutatók készítettek 3D-modelleket a kutyák agyáról

Digitalizált koponyák alapján rekonstruálták az ELTE és a Kaposvári Egyetem kutatói 24 kutyafajta és 4 vadon élő farkasféle agyát - tájékoztatta az ELTE az MTI-t.

A Yellowstone értékes alapanyagot adott az őslakosoknak

A Yellowstone értékes alapanyagot adott az őslakosoknak

A Yellowstone vulkánját leginkább csak a gejzírjeiről vagy a pusztító kitöréssel fenyegető rémhírekből ismerjük, holott egészen kézzel fogható és hasznos dolgokat is adott.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket