Detekcja ponad 100 czarnych dziur w pierwszej połowie kampanii obserwacyjnej Virgo i LIGO w 2019 r.

Klasyfikacja i ostateczna analiza 39 zjawisk wykrytych przez Virgo i LIGO w trzeciej kampanii obserwacyjnej (od kwietnia do października 2019 r.) została dziś opublikowana w internetowym archiwum ArXiv. Większość z nich to koalescencje czarnych dziur w układach podwójnych - niektóre ich cechy stawiają pod znakiem zapytania niektóre ustalone modele astrofizyczne i otwierają nowe scenariusze. W tym samym okresie wykryto również sygnał prawdopodobnie z układu podwójnego gwiazd neutronowych i dwóch układów ,,mieszanych’’, gwiazdy neutronowej i czarnej dziury.

Rok pracy zajęła złożona analiza wszystkich sygnałów fal grawitacyjnych zarejestrowanych przez interferometr Virgo, zlokalizowany w Europejskim Obserwatorium Grawitacyjnym we Włoszech, oraz przez dwa amerykańskie detektory LIGO podczas kampanii obserwacyjnej O3a, która trwała od 1 kwietnia do 1 października 2019 r. Zjawiska te obejmowały: 36 koalescencji czarnych dziur w układów podwójnych, i prawdopodobnie jedno połączenie gwiazd neutronowych w układzie podwójnym oraz dwie koalescencje czarnej dziury z gwiazdą neutronową. Wśród nich cztery ,,wyjątkowe wydarzenia’’ zostały już opublikowane w ciągu ostatniego roku, ale upubliczniony dziś katalog po raz pierwszy przedstawia pełny obraz niezwykle dużej liczby zarejestrowanych sygnałów fal grawitacyjnych i ich źródeł. Reprezentuje on bogactwo obserwacji i danych na temat fizyki czarnych dziur, co było trudne do wyobrażenia zaledwie parę lat temu. ,,Od zakończenia obserwacji O2 w sierpniu 2017 r. podjęto wiele wysiłków, aby zmodernizować wiele elementów technicznych i różnych części detektora, w celu zwiększenia czułości Virgo w całym zakresie częstotliwości’’, powiedziała Ilaria Nardecchia, badaczka z Uniwersytetu Roma Tor Vergata i członek współpracy Virgo. ,,Odnieśliśmy sukces dzięki podwojeniu czułości detektora!’’ Rzeczywiście, między wrześniem 2017 r. a kwietniem 2019 r., czułość trzech detektorów została znacznie zwiększona. Dzięki temu detektor Virgo stał się zdolny do badania objętości otaczającego nas wszechświata prawie dziesięciokrotnie większej niż podczas poprzedniej kampanii obserwacyjnej O2.

Preprinty naukowe (ang.)

• Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the First Half of the Third Observing Run
• Population properties of compact objects from the second LIGO–Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog
• Tests of General Relativity with Binary Black Holes from the second LIGO–Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog
• Search for Gravitational Waves Associated with Gamma-Ray Bursts detected by Fermi and Swift during the LIGO-Virgo Run O3a