Európában is észlelték a gravitációs hullámokat

A Lézer Interferométeres Gravitációshullám-vizsgáló Obszervatórium (LIGO) egyik optikai berendezése a Washington állambeli Hanafordban. Kép: MTI/EPA/NSF

A gravitációs hullámok a Földtől 1,8 milliárd fényévnyire terjedtek az űrben, az amerikai Louisiana államban lévő Advanced LIGO, majd 8 ezredmásodperccel később Washington államban, további 6 ezredmásodperc múlva pedig az olaszországi Pisa mellett működő európai hullámdetektor, a Virgo is észlelte őket – jelentette be az európai projekt két fő finanszírozója, a francia tudományos akadémiának számító CNRS kutatóintézet és a Olasz Nukleáris Fizikai Intézet (INFN).

Az Albert Einstein általános relativitáselméletét igazoló, két fekete lyuk összeolvadása okozta gravitációs hullámot elsőként 2015 szeptemberében, majd másodjára 2015 karácsonyának második napján észlelte az amerikai LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) livingstoni és hanfordi detektora.

Az augusztus 14-én közép-európai idő szerint 12.30-kor Európában is észlelt gravitációs hullámokat a Földtől 1,8 milliárd fényévnyire lévő két fekete lyuk összeolvadása váltotta ki. A fekete lyukak tömege 25-31-szerese volt a Napénak, a létrejött új fekete lyuk tömege 53-szorosa. Az összeolvadás során három Napénak megfelelő tömeg átalakult energiává gravitációs hullámok formájában.

A gravitációshullám-detektorok teljesen új ablakot nyitnak a világegyetemre, amelyet eddig lényegében csak a Földhöz eljutó elektromágneses jelek – rádióhullámok, fény, röntgen- és gammasugárzás – révén vizsgálhattak a kutatók.

Az összeolvadás során egymás körül egyre gyorsabban keringő fekete lyukak rendszere a résztvevők tömegétől függően eltérő viselkedést mutat. Ahogy az összeolvadás végállapotához közelednek, folyamatosan változik a kibocsátott gravitációs hullámok frekvenciája, a detektorok pedig csak bizonyos frekvenciatartomány érzékelésére képesek.

Ahhoz, hogy a gravitációshullám-detektorok obszervatóriumként működjenek, legalább három kell belőlük, egymástól viszonylag nagy távolságban. Ezért szállt be a mérésekbe augusztus elsejétől a LIGO-detektorok európai testvérprojektje, a Virgo. A három interferométer együttesen a jelek sokkal jobb égi lokalizálását teszi lehetővé.

A Virgo együttműködésben 20 európai kutatócsoport több mint 280 fizikusa és mérnöke vesz részt. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Gravitációfizikai Kutatócsoportja 2010-től tagja az együttműködésnek, amelynek munkájához számítástechnikai eljárások, algoritmusok és hullámformajóslatok fejlesztésével járulnak hozzá, továbbá részt vesznek az összeolvadó, nagy tömegű csillagok jeleinek keresésében és az eredményeket ellenőrző csoport munkájában is.

A szerdán bejelentett kutatási eredményeket részletesen a Physical Review Letters című szakfolyóiratban közlik.