Virgo–Polgraw


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

LIGO i Virgo ogłaszają cztery nowe detekcje fal grawitacyjnych

03.12.18 - Zespoły LIGO i Virgo przedstawiają nowe wyniki dotyczące obserwacji fal grawitacyjnych emitowanych przez układy podwójne obiektów zwartych (czarnych dziur i gwiazd neutronowych), uzyskane przez detektory LIGO i Virgo. Detektory LIGO i Virgo wykryły fale grawitacyjne pochodzące z dziesięciu układów podwójnych czarnych dziur i jednego układu podwójnego gwiazd neutronowych (które są gęstymi pozostałościami po wybuchach supernowych). Siedem z tych detekcji było upublicznionych wcześniej; cztery pozostałe zostały przedstawione po raz pierwszy.

Podczas pierwszej kampanii obserwacyjnej (O1) trwającej od 12 września 2015 roku do 19 stycznia 2016 roku, przeprowadzonej przez wciąż udoskonalane detektory Advanced LIGO, wykryto fale grawitacyjne z trzech zjawisk łączenia się układów podwójnych czarnych dziur. Druga kampania obserwacyjna (O2) trwała od 30 listopada 2016 roku do 25 sierpnia 2017 roku. Na liście wyników obserwacji tej kampanii znajduje się historycznie pierwsza obserwacja zderzenia się dwóch gwiazd neutronowych oraz siedem zjawisk łączenia się układów podwójnych czarnych dziur. Obecnie przedstawione zostały cztery nowe detekcje fal grawitacyjnych wykrytych podczas kampanii O2: GW170729, GW170809, GW170818 i GW170823 (oznaczenia pochodzą od daty dokonania detekcji).

Interferometr Virgo dołączył 1 sierpnia 2017 roku do obserwacji prowadzonych przez detektory LIGO. Sieć trzech detektorów LIGO-Virgo działała wspólnie przez jedynie trzy i pół tygodnia, ale w tym okresie zarejestrowano pięć interesujących sygnałów. Dwa z nich, GW170814 i GW170817, zostały już wcześniej upublicznione.

Na liście nowych sygnałów jest GW170818, będący kolejnym sygnałem wykrytym przez globalną sieć trzech detektorów LIGO-Virgo. Położenie na niebie układu podwójnego będącego źródłem tego sygnału, znajdującego się około 2,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi, zostało ustalone z dokładnością 39 stopni kwadratowych. Jest to, po sygnale GW170817, najlepiej do tej pory zlokalizowane źródło fal grawitacyjnych. 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, 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 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
    • Bartosz Idźkowski
    • Neha Singh
    • 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.