Detectorul de undă gravitațională LIGO a fost martorul a două găuri negre mici care se ciocnesc și se contopesc într-una, confirmând că descoperirea inițială a undelor gravitaționale nu a fost un accident.
La câteva luni după descoperirea istorică a undelor gravitaționale, fizicienii au reușit din nou! LIGO a descoperit o altă ciocnire a găurilor negre și a confirmat că prima detectare a undelor gravitaționale nu este o singură opțiune.
Pe 26 decembrie, fluctuațiile extrem de slabe în spațiu și timp care au trecut pe planeta noastră au făcut ca observatorul unui interferometru laser al undelor gravitaționale sau LIGO să asculte. Detectorul a detectat o "chirpire" distinctă a unui val gravitațional. Și asta înseamnă că, din nou, am asistat la o coliziune de proporții catastrofale.
Aceste valuri în timp-spațiu au fost introduse pentru prima oară de Albert Einstein cu mai bine de 100 de ani în urmă, când și-a formulat teoria generală a relativității. Dar numai acum umanitatea are instrumente care pot dovedi existența lor. Iar această descoperire recentă este dovada că, încă o dată, Einstein avea dreptate.
În galaxia la o distanță de aproximativ 1,4 miliarde de ani-lumină de la Pământ, două găuri negre mici au fost blocate în inevitabila spirală gravitațională. Soarta lor a fost sigilată: ei s-au apropiat și mai aproape, până când s-au înfășurat repede unul pe celălalt, ciocnind și fuzionând ca unul. Ca și în cazul primei detectări istorice a undelor gravitaționale din septembrie, acest ultim semnal a apărut din confluența unei găuri negre. Interesant, acest ultim eveniment, numit GW151226, include găuri negre mult mai mici. Această pereche a cântărit numai 14 și 8 ori masa soarelui. La acel moment, evenimentul din septembrie numit GW150914 a constat din două găuri negre care fuzionau cu o greutate de 29 și 36 de ori mai mare decât masa soarelui. În timpul ambelor evenimente, în timp ce perechi de găuri negre au fuzionat pe principiul helixului, au deformat spațiul și timpul, creând valuri gravitaționale. În timpul coliziunilor, "noile" gauri negre mai masive care au ieșit din coliziuni și informația acestor fuziuni au avut semnale în valurile lor codificate, pe care am putut să le detectăm și să le descifrăm.
Evenimentul din decembrie a creat o nouă gaură neagră în 21 de mase solare. Dar, în timpul coliziunii, întreaga masă solară a fost transformată din materie în energie, provocând valuri gravitaționale explozive puternice în spațiul intergalactic.
"Este foarte important ca aceste găuri negre să fie mult mai puțin masive decât cele observate când au fost detectate pentru prima dată", a declarat Gabriela González, purtătoarea de cuvânt a LIGO Scientific Collaboration (LSC), într-o declarație. "Din cauza maselor lor mai ușoare, au petrecut mai mult timp (aproximativ o secundă) în zona sensibilă a detectoarelor. Acesta este un început promițător pentru a ajuta la documentarea populațiilor gaurilor negre din universul nostru. " LIGO este alcătuit din doi detectori în formă de "L" (lasere), localizați în Louisiana și Washington, la mai puțin de 2000 de kilometri unul de celălalt. Fiecare clădire este alcătuită din două tuneluri perpendiculare de 2, 5 km care au interferometre laser extrem de sensibile. Proiectul, finanțat de Fundația Națională pentru Științe și gestionat de fizicienii Caltech și MIT, a fost îmbunătățit până acum la sensibilitate, ceea ce permite LIGO-ului avansat să detecteze chiar și foarte mici fluctuații în spațiu, cum ar fi undele gravitaționale care ne-au măturat.
Și "slaba" o pune ușor. LIGO avansat poate detecta cea mai mică curbură cu o precizie de 10.000 de ori mai mică decât lățimea unui proton.
A doua descoperire "a pus într-adevăr" O "ca observator la LIGO", a declarat Albert Lazzarini, director adjunct al laboratorului LIGO de la Caltech. "Odată cu descoperirea a două evenimente puternice în termen de patru luni de la prima lansare, putem anticipa cât de des se pot auzi valuri gravitaționale în viitor. LIGO ne aduce un nou mod de a observa unele dintre cele mai întunecate și mai energice evenimente din universul nostru ".
Pentru prima oară, omenirea a primit o idee despre un univers "întunecat", o zonă care este încă invizibilă pentru noi. Coliziunea a două găuri negre nu generează neapărat emisii în spectrul electromagnetic (adică, lumină). Deci, astronomia tradițională, în cea mai mare parte, nu poate fi o mărturie a acestor evenimente. Dar LIGO "simte" mișcarea spațiului-timp, căutând când au loc aceste coliziuni violente. "Odată cu apariția LIGO avansată, ne-am așteptat ca cercetătorii să reușească în cele din urmă să detecteze evenimente neașteptate, dar aceste două evenimente încă depășesc așteptările noastre", a declarat directorul NSF, Frances A. Cordova.
LIGO avansată a devenit suficient de sensibilă pentru a detecta cele mai puternice fenomene gravitaționale din Univers. Pe măsură ce devine din ce în ce mai sensibilă, este greu de anticipat ce altceva vom găsi în noaptea gravitațională.
