Magyar kutatók részvételével találták meg az 5 milliárd évvel ezelőtt ütköző fekete lyukakat

Ötmilliárd évvel ezelőtt indultak útnak annak a gravitációshullám-forrásnak a jelei, amelyet az egymással együttműködő amerikai LIGO és olaszországi VIRGO detektorok legutolsó mérési adatainak kiértékelésekor sikerült megtalálni. Ezen kívül további négy további eseményt is detektáltak.  Köztük egy olyat is, amely a 4,7 milliárd éves Nap keletkezésének idejéből származik. Az eddig ismert legkorábbi ilyen hullámforrás 2,9 milliárd fényévnyire volt a Földtől – jelentették be a Maryland-i Collage Parkban megrendezett Wave Physics and Astronomy Workshopon. A kutatók a 2016. november 30-tól 2017. augusztus 25-ig tartó második megfigyelési időszak alatt folytatott megfigyelések kiértékelése során bukkantak az eseményekre. Az adatkiértékelések bonyolultsága miatt ez a folyamat egy-másfél évig tart, ahogy most is történt. 

Az európai VIRGO kollaborációban Magyarország az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont révén vesz részt, ahol Vasúth Mátyás, Barta Dániel, Somlai László Ábel, és Nagy-Egri Máté Ferenc dolgoznak a nemzetközi csapattal. Az amerikai LIGO kollaborációban az ELTE kutatói Frei Zsolt vezetésével, a Szegedi Tudományegyetem kutatói pedig Gergely Árpád László vezetésével működnek közre.  

A GW170729 lajstromszámú esemény a legnagyobb tömegű és legtávolabbi gravitációshullám-forrás, amelyet valaha megfigyeltek: a számítások szerint egy 50,6 és egy 34,3 naptömegnyi fekete lyuk összeütközésekor keletkező 80,3 naptömegnyi újabb fekete lyuk jöt létre, és közel öt naptömegnyi energia alakult át gravitációs hullámokká.

A gravitációshullámforrásul szolgáló fekete lyuktalálkozó fantáziarajzaFotó: VICTOR de SCHWANBERG/SCIENCE PHO/Science Photo Library

A GW170818 esemény 2,5 milliárd fényév távolságra játszódott le két fekete lyuk összeolvadásakor; helyzetét eddig nem látott pontossággal sikerült a kutatóknak meghatározniuk. Korábban a neutroncsillagok összeolvadásából származó gravatiációshullám-forrást sikerült csak ennél pontosabban meghatározni, amely sokkal közelebb volt, alig 130 millió fényévnyire. 

„A jelentősen megnövekedett helymeghatározási pontosság lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy gyorsan megtalálják a gravitációshullám-források által kibocsájtott további kozmikus hírvivőket” – mondta szombaton Jo van den Brand a Nikhef (Dutch National Institute for Subatomic Physics) és a VU University Amsterdam kutatója, a Virgo együttműködés szóvivője. A találatot a hálózat helymeghatározási képességének kihasználása tette lehetővé, amely a jelek különböző detektorokhoz való érkezési idejének késleltetésén és az interferométerek úgynevezett antennafüggvényein alapul.

A Virgo detektoraFotó: CLAUDIO GIOVANNINI/AFP

„A következő megfigyelési időszakban, amely 2019 tavaszán indul, jóval több gravitációshullám-jelölt azonosítására számíthatunk, a közösség tudományos eredményei ennek megfelelően fognak növekedni. Ez egy hihetetlenül izgalmas időszak” – tette hozzá David Shoemaker, az LIGO Tudományos Kollaboráció szóvivője és az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének vezető tudományos munkatársa.

„A VIRGO detektoron az elmúlt egy évben jelentős fejlesztéseket hajtottak végre, a következő mérési időszakra készülve is nagymértékben megnövelt, az előzőekhez képest már 1,5-2-szeres érzékenységgel fog csatlakozni” – nyilatkozta Vasúth Mátyás, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársa.

(Forrás: Wigner Fizikai Kutatóközpont)