Másodszor is észlelték az Einstein által megjósolt gravitációs hullámokat

Bő három hónappal az első, 2015 szeptemberi észlelés után, másodjára is gravitációs hullámokat észlelt a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) livingstoni és hanfordi detektora: a 2015 karácsonyán mért jelenséget szintén kataklizmatikus esemény, két, a Nap tömegének sokszorosát kitevő fekete lyuk összeolvadása okozta.

Idén februárban hatalmas szenzációként robbant a hír, hogy először észleltek gravitációs hullámokat. A LIGO tudósainak két fekete lyuk összeolvadása révén sikerült közvetlenül megfigyelniük a jelenséget 2015. szeptember 14-én, egy Földtől 1,3 milliárd fényévnyire lévő galaxisban.
A szakemberek szerint mindez nem egyszerűen tudományos érdekesség, vagy Einstein általános relativitáselméletének újabb kísérleti bizonyítéka: 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 – olvasható a Magyar Tudományos Akadémia honlapján.
A LIGO által nyitott ablak látóterében újabb kataklizmatikus esemény jelent meg: ezúttal egy 14 és egy 8 naptömegnyi fekete lyuk olvadt össze. Az esemény 2015 karácsonyának második napján történt, és magyar idő szerint szerdán, 19 óra 15 perckor jelentette be a LIGO.
A létrejött fekete lyuk tömege 21-szerese Napunkénak, az összeolvadás során „eltűnt” egy naptömegnyi anyagból származó energia pedig teljes egészében gravitációs hullámok formájában távozott. Az eseményt a LIGO livingstoni és hanfordi detektora egymástól függetlenül észlelte, akárcsak a februári, első felfedezés során.
„Nagy jelentőségű, hogy ezek a fekete lyukak sokkal kisebb tömegűek voltak, mint az első alkalommal észleltek” – idézi az mta.hu Gabriela Gonzálezt, a nemzetközi LIGO Tudományos Együttműködés szóvivőjét, a Louisana Állami Egyetem fizika és csillagászat professzorát.
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.
Az előző, csaknem háromszor nagyobb össztömegű feketelyukpáros esetében a kibocsátott gravitációs hullámok nagyjából 0,2 másodpercig estek a detektorok érzékeny frekvenciasávjába, míg a 2015 decemberében észlelt esemény ennél körülbelül ötször nagyobb időablakot adott.
A két detektor észlelésének időeltolódásából a csillagászok következtetni tudtak az égi esemény hozzávetőleges helyére, és azt is megállapították, hogy a két fekete lyuk a Földtől nagyjából 1,4 milliárd fényévnyire adott egymásnak végzetes randevút.
Ahhoz, hogy a gravitációshullám-detektorok obszervatóriumként működjenek, legalább három kell belőlük, egymástól viszonylag nagy távolságban. Ezért hamarosan beszáll a mérésekbe a LIGO-detektorok európai testvérprojektje, a Virgo. A három interferométer együttesen a jelek sokkal jobb égi lokalizálását teszi majd lehetővé.
A szakemberek szerint az, hogy négy hónapon belül két észlelést is végeztek a LIGO-detektorok, azt jelzi, hogy azok a gravitációs hullámokat produkáló jelenségek, amelyek mai eszközeinkkel észlelhetők, nem lehetnek túl ritkák.