Samstarf LIGO og Virgo fangar þyngdarbylgju frá samruna tveggja svarthola
Kári Helgason
29. sep. 2017
Fréttir
Samvinna þriggja þyngdarbylgjunema nær að ákvarða staðsetningu atburðarins með mun meiri nákvæmni en áður. Uppgötvunin opnar fyrir kerfisbundna leit sjónauka að ljósblossum sem gætu fylgt þyngdargeisluninni
Ein stærsta frétt vísindaheimsins árið 2015 var uppgötvun þyngdargeislunar frá samruna tveggja svarthola. LIGO (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hafði verið gangsettur aðeins nokkrum dögum áður en merkið fannst.
Þrátt fyrir að uppgötvunin hafi verið söguleg þá var lítið hægt að fullyrða um hvaðan á himninum merkið kom. Víxlmælarnir tveir sem LIGO studdist við gátu aðeins staðsett uppsprettuna með óvissu sem náði yfir 600 fergráður, eða jafnmikið svæði og 3000 full rungl á næturhimninum.
Síðan þá hefur annar þyngdarbylgjumælir, Virgo, sem staðsettur er í námunda við Pisa á Ítalíu gengið í gegnum miklar endurbætur. Þann 14. ágúst síðastliðinn, urðu allir þrír nemarnir varir við þyngdarbylgju (GW170814) þeystast í gegnum Jörðina. Með því að sameina öll gögnin kom í ljós að þyngdarbylgjan átti rætur að rekja til samruna tveggja svarthola í um 1,8 milljarða ljósára fjarlægð.
Þetta er fimmti þyngdarbylgjuatburðurinn sem tilkynntur hefur verið.
Þar sem þyngdarbylgjur ferðast með ljóshraða, var hægt nota mismuninn í komutíma merkisins á Ítalíu og í Bandaríkjunum til að staðsetja uppsprettuna með mun meiri nákvæmni en áður. Leitarsvæðið var þannig minnkað í 60 fergráður sem samsvarar u.þ.b. 300 fullum tunglum á himninum.
Ákvörðun á staðsetningu þyngdarbylgjuatburðarins GW170814 á himninum er ljósgræna svæðið neðst í vinstra horninu. Þetta er mun meiri nákvæmni en fyrri atburðir. Credit: LIGO/Virgo/Caltech/MIT/Leo Singer
Þetta er gríðalega mikilvægt skref fyrir þyngdarbylgjuvísindi, þar sem þetta gefur okkur tækifæri til að beina sjónaukum að svæðinu í leit að ummerkjum um ljós sem gæti fylgt hamförunum. Engin slík merki fundust í þetta skiptið enda er ekki búist við að tvö svarthol geti haft í för með sér mikla rafsegulgeislun. Þetta eru jú svarthol.
Hins vegar má búast við miklli orkulosun frá annars konar uppsprettum þyngdarbylgna, svo sem þyngdarhruni sprengistjarna eða samruna tveggja nifteindastjarna. Stjörnufræðingar hafa lengi haldið fram að svokallaðir gammablossar séu einmitt til komnir vegna samruna nifteindastjarna.
Að nema þyngdarbylgjur og blossa samtímis hefur lengi verið eins konar heilagur kaleikur háorkustjörnufræði. Það takmark gæti verið innan seilingar áður en langt um líður.
Allir þrír þyngdarbylgjunemarnir gangast nú undir miklar endurbætur til að auka næmni. Þegar þeir verða endurræstir á næsta ári, haustið 2018, er gert ráð fyrir að þeir hafi saman getu til að finna átta sinnum fleiri uppsprettur en áður.
Árið 2019 bætist japanski KAGRA neminn í hópinn og annar á vegum Indlands er á teikniborðinu.
Meira á vef Virgo samstarfsins: http://www.virgo-gw.eu/
Samstarf LIGO og Virgo fangar þyngdarbylgju frá samruna tveggja svarthola
Kári Helgason 29. sep. 2017 Fréttir
Samvinna þriggja þyngdarbylgjunema nær að ákvarða staðsetningu atburðarins með mun meiri nákvæmni en áður. Uppgötvunin opnar fyrir kerfisbundna leit sjónauka að ljósblossum sem gætu fylgt þyngdargeisluninni
Ein stærsta frétt vísindaheimsins árið 2015 var uppgötvun þyngdargeislunar frá samruna tveggja svarthola. LIGO (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hafði verið gangsettur aðeins nokkrum dögum áður en merkið fannst.
Þrátt fyrir að uppgötvunin hafi verið söguleg þá var lítið hægt að fullyrða um hvaðan á himninum merkið kom. Víxlmælarnir tveir sem LIGO studdist við gátu aðeins staðsett uppsprettuna með óvissu sem náði yfir 600 fergráður, eða jafnmikið svæði og 3000 full rungl á næturhimninum.
Síðan þá hefur annar þyngdarbylgjumælir, Virgo, sem staðsettur er í námunda við Pisa á Ítalíu gengið í gegnum miklar endurbætur. Þann 14. ágúst síðastliðinn, urðu allir þrír nemarnir varir við þyngdarbylgju (GW170814) þeystast í gegnum Jörðina. Með því að sameina öll gögnin kom í ljós að þyngdarbylgjan átti rætur að rekja til samruna tveggja svarthola í um 1,8 milljarða ljósára fjarlægð.
Þetta er fimmti þyngdarbylgjuatburðurinn sem tilkynntur hefur verið.
Þar sem þyngdarbylgjur ferðast með ljóshraða, var hægt nota mismuninn í komutíma merkisins á Ítalíu og í Bandaríkjunum til að staðsetja uppsprettuna með mun meiri nákvæmni en áður. Leitarsvæðið var þannig minnkað í 60 fergráður sem samsvarar u.þ.b. 300 fullum tunglum á himninum.
Ákvörðun á staðsetningu þyngdarbylgjuatburðarins GW170814 á himninum er ljósgræna svæðið neðst í vinstra horninu. Þetta er mun meiri nákvæmni en fyrri atburðir. Credit: LIGO/Virgo/Caltech/MIT/Leo Singer
Þetta er gríðalega mikilvægt skref fyrir þyngdarbylgjuvísindi, þar sem þetta gefur okkur tækifæri til að beina sjónaukum að svæðinu í leit að ummerkjum um ljós sem gæti fylgt hamförunum. Engin slík merki fundust í þetta skiptið enda er ekki búist við að tvö svarthol geti haft í för með sér mikla rafsegulgeislun. Þetta eru jú svarthol.
Hins vegar má búast við miklli orkulosun frá annars konar uppsprettum þyngdarbylgna, svo sem þyngdarhruni sprengistjarna eða samruna tveggja nifteindastjarna. Stjörnufræðingar hafa lengi haldið fram að svokallaðir gammablossar séu einmitt til komnir vegna samruna nifteindastjarna.
Að nema þyngdarbylgjur og blossa samtímis hefur lengi verið eins konar heilagur kaleikur háorkustjörnufræði. Það takmark gæti verið innan seilingar áður en langt um líður.
Allir þrír þyngdarbylgjunemarnir gangast nú undir miklar endurbætur til að auka næmni. Þegar þeir verða endurræstir á næsta ári, haustið 2018, er gert ráð fyrir að þeir hafi saman getu til að finna átta sinnum fleiri uppsprettur en áður.
Árið 2019 bætist japanski KAGRA neminn í hópinn og annar á vegum Indlands er á teikniborðinu.
Meira á vef Virgo samstarfsins: http://www.virgo-gw.eu/