V únoru 2016 vědci z observatoře gravitačních vln laseru Interferometer (LIGO) vytvořili historii vyhlášením vůbec první detekce gravitačních vln (GW). Tyto vlnky v samotné struktuře vesmíru, které jsou způsobeny fúzemi černých děr nebo srážkami bílých trpaslíků, byly poprvé předpovídány Einsteinovou teorií obecné relativity zhruba před stoletím.
Asi před rokem byla dvě zařízení LIGO uvedena do režimu offline, takže její detektory mohly podstoupit řadu upgradů hardwaru. Po dokončení těchto upgradů společnost LIGO nedávno oznámila, že observatoř se vrátí online 1. dubna. V této chvíli vědci očekávají, že její zvýšená citlivost umožní „téměř denní“ detekce.
Doposud bylo detekováno celkem 11 gravitačních vln v průběhu asi tří a půl let. Deset z nich bylo výsledkem fúzí černých děr, zatímco zbývající signál byl způsoben kolizí neutronových hvězd (událost v kilonetu). Studiem těchto událostí a dalších podobných lidí se vědci efektivně pustili do nové éry astronomie.
A s dokončením upgradů LIGO nyní vědci doufají, že zdvojnásobí počet událostí, které byly odhaleny v příštím roce. Gabriela Gonzálezová, profesorka fyziky a astronomie na Louisianské státní univerzitě, která roky trávila hledáním GW:
"Galileo vynalezl dalekohled nebo poprvé použil dalekohled k astronomii před 400 lety." A dnes stále budujeme lepší dalekohledy. Myslím, že toto desetiletí bylo začátkem gravitační vlnové astronomie. Takže to bude pokračovat s lepšími detektory, s různými detektory as více detektory. “
Nachází se v Hanfrod ve Washingtonu a v Livingstonu v Louisianě. Dva detektory LIGO sestávají ze dvou betonových trubek, které jsou spojeny na základně (tvoří obří tvar L) a rozpínají se kolmo k sobě asi 3,2 km (2 mi). Uvnitř potrubí jsou použity dva silné laserové paprsky, které jsou odrazeny od řady zrcadel, k měření délky každého ramene s extrémní přesností.
Jak gravitační vlny procházejí detektory, narušují prostor a způsobují změnu délky o nejmenší vzdálenosti (tj. Na subatomární úrovni). Podle Josepha Giaimeho, vedoucího observatoře LIGO v Livingstonu v Louisianě, poslední aktualizace zahrnují optiku, která zvýší výkon laseru a sníží „šum“ při jejich měření.
Po zbytek roku bude výzkum gravitačních vln podpořen také skutečností, že pozorování bude provádět i třetí detektor (Virgo Interferometer v Itálii). Během posledního pozorovacího běhu LIGO, který trval od listopadu 2016 do srpna 2017, byla Panna funkční a schopna nabídnout podporu až na její konec.
Kromě toho se očekává, že japonská observatoř KAGRA bude v blízké budoucnosti uvedena do provozu online, což umožní ještě robustnější detekční síť. Nakonec, mít více observatoří oddělených obrovskými vzdálenostmi po celém světě nejen umožňuje větší míru potvrzení, ale také pomáhá zúžit možná umístění zdrojů GW.
Pro další pozorovací běh budou mít astronomové GW také výhodu systému veřejného varování - který se stal běžnou součástí moderní astronomie. V zásadě, když LIGO detekuje událost GW, tým vyšle varování, aby observatoře po celém světě mohly nasměrovat své dalekohledy ke zdroji - v případě, že událost vytvoří pozorovatelné jevy.
To rozhodně byl případ kilnova, který se konal v roce 2017 (také známý jako GW170817). Poté, co došlo ke srážce dvou neutronových hvězd, které vytvořily GW, došlo k jasnému dosvitu, které se postupem času stalo jasnějším. Kolize také vedla k uvolnění superrychlých trysek materiálu a vytvoření černé díry.
Podle Nergise Mavalvala, výzkumníka gravitačních vln na MIT, byly pozorovatelné jevy, které souvisejí s událostmi GW, dosud vzácnou léčbou. Kromě toho existuje vždy šance, že se objeví něco zcela neočekávaného, což vědce nechává zmatené a ohromené:
"Viděli jsme jen tuto hrst černých děr ze všech možných, které tam jsou." Existuje mnoho, mnoho otázek, které stále ještě nevíme, jak odpovědět ... Takto se objevuje objev. Zapnete nový nástroj, poukážete na oblohu a vidíte něco, o čem jste netušili, že existuje. “
Výzkum gravitačních vln je v současnosti jednou z několika revolucí, které se odehrávají v astronomii. A podobně jako v jiných oblastech výzkumu (jako jsou exoplanetová studia a pozorování raného vesmíru), může v nadcházejících letech těžit ze zavedení vylepšených nástrojů a metod.
