Virgo–Polgraw


Fale grawitacyjne: astrofizyka i modelowanie źródeł, analiza danych, budowa detektora Virgo

GW190425: obserwacja połączenia się dwóch obiektów zwartych o łącznej masie około 3,4 mas Słońca

25 kwietnia 2019 roku sieć detektorów fal grawitacyjnych, utworzona przez europejski detektor Advanced Virgo we Włoszech i dwa detektory Advanced LIGO w USA wykryły sygnał nazwany GW190425. Jest to druga w historii, po GW170817, obserwacja sygnału fali grawitacyjnej zgodnego z modelem łączących się składników ciasnego układu podwójnego, składającego się z gwiazd neutronowych. GW190425 został wykryty o 08:18:05 UTC (10:18:05 CEST, czasu środkowoeuropejskiego letniego); około 40 minut później współprace naukowe LIGO i Virgo wysłały alert do szerokiej społeczności obserwatoriów astronomicznych.

Szacujemy, że źródło GW190425 znajduje się w odległości 500 milionów lat świetlnych od Ziemi. Sygnał został zlokalizowany na niebie w obszarze około 300 razy większym niż w przypadku sygnału zaobserwowanego przez LIGO i Virgo w 2017 roku, słynnego GW170817, który dał początek astrofizyce wieloaspektowej. Jednak w przeciwieństwie do GW170817, jak dotąd nie znaleziono stowarzyszonych z falami grawitacyjnymi fal elektromagnetycznych, neutrin lub cząstek naładowanych. Czytaj więcej

Szczegóły:


Virgo-Polgraw jest polskim zespołem naukowców analizujących dane gromadzone przez detektory LIGO i Virgo, poszukujące fal grawitacyjnych przewidzianych przez ogólną teorię względności Alberta Einsteina.

Astrofizyka fal grawitacyjnych to nowa i obiecująca dziedzina badań Wszechświata. W odróżnieniu od obserwacji fal elektromagnetycznych (fal radiowych, światła widzialnego, promieniowania X i gamma), będących głównym źródłem naszej dotychczasowej wiedzy, obserwując fale grawitacyjne ,,słuchamy'' Wszechświata rejestrując drobne zaburzenia krzywizny czasoprzestrzeni przy pomocy laserowych detektorów interferometrycznych LIGO i Virgo. Fale grawitacyjne emitowane są podczas największych kosmicznych kataklizmów: zlewania się układów podwójnych gwiazd neutronowych lub czarnych dziur, wybuchów supernowych, oraz przez inne źródła np. niestabilne lub zdeformowane rotujące gwiazdy neutronowe. Bezpośrednia detekcja fal grawitacyjnych umożliwia badanie obiektów, które ,,nie świecą'', czyli nie wytwarzają [promieniowania elektromagnetycznego](https://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_elektromagnetyczne_ (np. czarnych dziur), sprawdzanie teorii grawitacji w dynamicznym reżimie silnego pola grawitacyjnego oraz bezpośrednie studiowanie wnętrz gwiazd neutronowych, czyli poznanie sekretów najgęstszej materii istniejącej we Wszechświecie. Informacji tych nie da się obecnie uzyskać innymi metodami.

Oprócz analizy danych i rozwijania statystycznej teorii wykrywania sygnałów zajmujemy się także modelowaniem astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych, przewidywaniami dotyczącymi populacji tych źródeł, obserwacjami emisji elektromagnetycznej towarzyszącej emisji fal grawitacyjnych oraz budową i użytkowaniem interferometru Virgo.

Kierownikiem projektu jest prof. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN (grant NCN Harmonia ,,Astronomia fal grawitacyjnych: udział zespołu Polgraw w projektach Advanced Virgo i Advanced LIGO'' nr UMO-2017/26/M/ST9/00978; poprzedni grant: ,,Udział Polski w projekcie Advanced Virgo'' nr UMO-2014/14/M/ST9/00707). Udział Polski w projekcie Virgo znajduje się na Polskiej Mapie Drogowej Infrastruktury Badawczej. W skład grupy wchodzą

  1. Instytut Matematyczny PAN
  2. Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN
  3. Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego
    • Tomasz Bulik (tb@astrouw.edu.pl)
    • Malgorzata Curyło
    • Przemysław Figura
    • Bartosz Idźkowski
    • Dorota Rosińska
    • Neha Singh
    • Paweł Szewczyk
    • Maria Tringali
  4. Instytut Astronomii im. profesora Janusza Gila, Uniwersytet Zielonogórski
  5. Wydział Fizyki, Uniwersytet w Białymstoku
  6. Narodowe Centrum Badań Jądrowych
  7. Centrum Astronomii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
    • Kazimierz Borkowski
  8. Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Wrocławskiego
    • Arkadiusz Błaut
  9. Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego
    • Andrzej Kułak
    • Michał Ostrowski

Źródła finansowania i grantów obliczeniowych.

Członkowie grupy Virgo-Polgraw: Paweł Ciecieląg, Magdalena Sieniawska, Orest Dorosh, Izabela Kowalska-Leszczyńska, Dorota Rosińska, Adam Zadrożny, Michał Bejger, Andrzej Królak, Piotr Jaranowski, Tomasz Bulik (zdjęcie: Marek Cieślar).

Kraje i instytucje wchodzące w skład projektu Advanced Virgo (Nicolas Arnaud/Virgo Outreach team)

Uczestnicy konferencji współpracy LIGO-Virgo (LV Collaboration Meeting), zorganizowanej w Krakowie we wrześniu 2010.