Elindult el a LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) Kollaboráció új megfigyelési időszaka, amely korszerűsített műszerekkel, új és még pontosabb hullámmodellekkel és fejlettebb adatelemzési módszerekkel fog folyni – írja az ELTE LIGO csoportjának legújabb sajtóközleménye. Az LVK kutatói a két amerikai LIGO, az európai Virgo és a japán KAGRA obszervatóriumok hálózatát használják a gravitációs hullámok, vagyis a téridőben keletkező fodrozódások keresésére, amelyeket összeolvadó fekete lyukak és más extrém kozmikus események hoznak létre.

Az O4 megnevezésű megfigyelési időszak azt ígéri, hogy a gravitációshullám-csillagászatot a következő szintre emeli. Az O4 2023. május 24-én kezdődött és 20 hónapig tart, beleértve egy, legfeljebb két hónapos üzemszünetet is. Ez lesz a gravitációs hullámok eddigi legnagyobb érzékenységű keresése. A LIGO május 24-én kezdte újra működését, míg a Virgo az év későbbi szakaszában csatlakozik. A KAGRA először egy hónapig fog üzemelni május 24-től kezdődően, és később, néhány frissítés után csatlakozik újra.

„Az utolsó adatgyűjtési szakasz, az O3 a Covid kitörésekor, 2020 márciusában zárult. Három év után most, 2023 tavaszán indulnak újra a mérések, amelyek 1,5 évig fognak tartani. A 30 százalékkal megnövekedett érzékenység azt jelenti, hogy az ég több mint kétszer akkora területéről lesz érzékeny a gravitációshullám-jelek vételére a LIGO detektor, mint volt korábban. Bízunk abban, hogy a Virgo és a KAGRA az év második felében bekapcsolódva a mérésekbe még érzékenyebbé teszi a rendszer működését” – nyilatkozta Frei Zsolt, az ELTE LIGO csoportjának vezetője.

A LIGO interferométerrel detektálni lehet két fekete lyuk olvadása közben keletkező gravitációs hullámokat. (Forrás: SXS Project)

A Virgo detektor folytatja a tesztüzemet, hogy növelje érzékenységét, de még ebben az évben csatlakozik az O4-hez. „Az elmúlt hónapokban különböző zajforrásokat azonosítottunk, és jó eredményeket értünk el az érzékenység terén, de még nem értük el a kitűzött célértéket” – nyilatkozta a Virgo nemrég megválasztott szóvivője, Gianluca Gemme. „Meggyőződésünk, hogy a legjobb detektorérzékenység elérése a legjobb módja annak, hogy maximalizáljuk a felfedezési potenciált.”

A KAGRA már üzemel az O4 elejére tervezett érzékenységgel. Jun’ichi Yokoyama, a KAGRA tudományos kongresszusának elnöke szerint „A KAGRA az első 2,5. generációs detektor a világon, amely 20 évvel a LIGO után indult el. Egy hónapig csatlakozunk az O4-hez, utána folytatjuk a beüzemelést, így tovább javítva az érzékenységet, hogy nemsokára megtörténhessen az első észlelésünk.”

A detektorok a megnövelt érzékenységnek köszönhetően az O4 alatt az univerzum nagyobb részét fogják megfigyelni, mint a korábbi időszakok során. A LIGO detektorok az O4-et a korábbinál mintegy 30%-kal nagyobb érzékenységgel kezdik meg. Ez a megnövekedett érzékenység a megfigyelt gravitációs hullámjelek nagyobb gyakoriságát fogja eredményezni, ami átlagosan 2-3 naponta egy összeolvadás észlelését jelenti. Ezentúl több fizikai eredményt (beleértve az egyedi asztrofizikai és kozmológiai információkat) lehet majd kinyerni az adatokból. Ez a megnövekedett jelhitelesség segíteni fogja a kutatók munkáját Einstein általános relativitáselméletének tesztelésére és lehetőséget ad az univerzum közeli halott csillagainak populációjának pontosabb megismerésére.

A LIGO Louisiana államban található detektora madártávlatból. (Forrás: Xinhua/Caltech/MIT/LIGO Lab)

Az első gravitációshullám-jelet 2015-ben detektáltuk, amelyek egy kettős fekete lyuk összeolvadásából származott. Két évvel később a LIGO és a Virgo már két neutroncsillag összeolvadását is észlelte, amely egy kilonóvának nevezett robbanást okozott. Ezt később a világ több tucat távcsöve is megfigyelte. A globális hálózat eddig több mint 80 fekete lyuk összeolvadását, két valószínűsíthető neutroncsillag-összeolvadást és néhány olyan eseményt észlelt, amelyek nagy valószínűséggel neutroncsillagokkal összeolvadó fekete lyukak voltak. Az O4 során arra számítunk, hogy még több intenzív kozmikus eseményt figyelhetünk meg, és új betekintést nyerhetünk az univerzum természetébe.

A korábbi megfigyelési időszakokhoz hasonlóan az O4 során is nyilvánosak lesznek a lehetséges gravitációshullám-észlelésekről befutó riasztások. Az értesítések eléréséről és értelmezéséről ezen az oldalon található információ.

Forrás: LIGO ELTE