Nowa era badań fal grawitacyjnych. "Zrobiliśmy krok dalej w głąb kosmosu"

Symulacja połączenia dwóch czarnych dziur
Symulacja połączenia dwóch czarnych dziur
NASA/C. Henze
Symulacja połączenia dwóch czarnych dziurNASA/C. Henze

Konsorcja Virgo Collaboration i LIGO Scientific Collaboration ogłosiły pierwszą wspólną detekcję fal grawitacyjnych. Zostały one wyemitowane w ostatnich chwilach przed połączeniem dwóch czarnych dziur. Obserwacja pozwala na przybliżone określenie miejsca emisji sygnału, co otwiera nowy rozdział w astrofizyce.

Nie jest to pierwszy raz, kiedy udało się zaobserwować fale grawitacyjne podczas zlewania się dwóch czarnych dziur. Dotychczas dokonano tego trzykrotnie. Czwarta jednak ma ważne astronomiczne konsekwencje. Jest to też pierwszy statystycznie istotny sygnał fali grawitacyjnej zarejestrowany przez detektor Advanced Virgo.

GW170814 (nazwa sygnału fal) oznacza początek nowego, ekscytującego rozdziału w tworzącej się na naszych oczach astronomii fal grawitacyjnych.

Ogłoszenie tego odkrycia zostało przedstawione na konferencji prasowej w trakcie szczytu ministrów nauki krajów G7, który odbywa się w dniach 27-28 września w miejscowości Venaria Reale koło Turynu. W ogłoszeniu odkrycia wziął udział prof. Andrzej Królak (NCBJ i IM PAN) lider zespołu PolGraw.

Lokalizacja źródła fali grawitacyjnejLIGO/VIRGO

Międzynarodowe odkrycie

Jak czytamy w komunikacie prasowym polskiej grupy Virgo-POLGRAW, odkrycie to ujawnia naukowy potencjał sieci złożonej z trzech, a nie dwóch jak do tej pory, detektorów fal grawitacyjnych, wyrażony przez lepszą lokalizację źródła fal grawitacyjnych na niebie i możliwość badania polaryzacji tych fal.

Tej przełomowej obserwacji detektory dokonały 14 sierpnia 2017 roku o godzinie 10:30:43 czasu UTC. Uczestniczyły w niej dwa amerykańskie detektory należące do LIGO (Laserowe Interferometryczne Obserwatorium Fal Grawitacyjnych) położone w Livingstone w stanie Luizjana i w Hanford w stanie Waszyngton oraz detektor Advanced Virgo, znajdujący się w Europejskim Obserwatorium Grawitacyjnym (EGO) w Cascinie w pobliżu Pizy we Włoszech.

Co tak naprawdę udało się zaobserwować?

To fale grawitacyjne wytworzone w procesie zlewania się dwóch czarnych dziur o masach gwiazdowych.

- Jest rzeczą wspaniałą móc zobaczyć pierwszy sygnał fali grawitacyjnej w naszym nowym detektorze Advanced Virgo i to zaledwie dwa tygodnie licząc od momentu, gdy detektor zaczął oficjalnie zbierać dane - mówi Jo van den Brand z Nikhef i VU University Amsterdam, rzecznik konsorcjum Virgo Collaboration.

- To wielka nagroda za całą pracę włożoną w projekt Advanced Virgo, w ramach którego przeprowadzono trwającą sześć ostatnich lat modernizację detektora - dodaje.

Symulacja zderzenia dwóch czarnych dziur
Symulacja zderzenia dwóch czarnych dziurNASA's Goddard Space Flight Center/P. Cowperthwaite, Univ. of Maryland

Połączenie czarnych dziur

Fale grawitacyjne są określane jako "zmarszczki" w przestrzeni i czasie. Te, które udało się teraz zarejestrować, zostały wyemitowane w czasie ostatnich chwil przed połączeniem się dwóch czarnych dziur o masach około 31 i 25 mas Słońca i położonych w odległości około 1,8 mld lat świetlnych od nas.

Rotująca czarna dziura, która powstała po tym zdarzeniu, ma masę około 53 mas Słońca, co oznacza, że w czasie zlewania się czarnych dziur około 3 masy Słońca zostały zamienione w energię wypromieniowanych fal grawitacyjnych.

Jak zapowiadają naukowcy, to dopiero początek takich obserwacji. W kolejnej kampanii obserwacyjnej planowanej na jesień 2018 roku spodziewają się jednej lub więcej takich detekcji tygodniowo.

Nowe możliwości

Fakt, że detektor Advanced Virgo jest położony na innym kontynencie niż detektory LIGO sprawia, że możliwe jest testowanie innych przewidywań ogólnej teorii względności niż do tej pory. Na przykład badanie polaryzacji fal grawitacyjnych.

Jak informują naukowcy, wstępna analiza ostatniego sygnału (GW170814) pozwala przetestować dwa skrajne przypadki: z jednej strony hipotezę, że fala posiada jedynie polaryzację dopuszczoną przez ogólną teorię względności, a z drugiej przypuszczenie, że polaryzacja fali jest całkowicie niezgodna z tą teorią. Analiza pokazała, że przewidywania teorii Einsteina są zgodne z obserwacjami.

- Przez wiele lat członkowie konsorcjów Virgo Collaboration i LSC wspólnie analizowali dane, by wydobyć cenne informacje z zarejestrowanego sygnału. Jednoczesne obserwacje prowadzone przez trzy detektory otwierają nowe możliwości, pozwalając na przeprowadzanie dalszych fundamentalnych testów przewidywań teoretycznych - mówi Fréderique Marion, doświadczona badaczka z LAPP w Annecy we Francji.

Lokalizacja źródła fali grawitacyjnej zaobserwowanej jako GW170814 (współprace naukowe LIGO i VIRGO)współprace naukowe LIGO i VIRGO

Wizjonerski cel

Detektor Advanced Virgo został uruchomiony w lutym 2017 r. Giovanni Losurdo z INFN, który miał wielki wkład w doprowadzeniu projektu Advanced Virgo do końca, mówi:

- Ta detekcja jest kamieniem milowym dla wszystkich ludzi, którzy poświęcili swój czas na rozpoczęcie, urzeczywistnienie i działanie Virgo i Advanced Virgo, przede wszystkim dla Alaina Brilleta i Adalberto Giazotto. Całe przedsięwzięcie opierało się od samego początku na wizjonerskim celu: utworzenia sieci detektorów zdolnej do lokalizacji źródła na niebie i rozpoczęcia badania Wszechświata w wieloaspektowy sposób. I wreszcie, po dziesięcioleciach, udało się to zrealizować.

Współpraca pomiędzy projektami LIGO i Virgo dojrzewała w ciągu ostatniej dekady. David Reitze z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech), dyrektor Laboratorium LIGO, dodaje:

- Dokonując tej pierwszej wspólnej rejestracji przez detektory LIGO i Virgo zrobiliśmy jeden krok dalej w głąb kosmosu fal grawitacyjnych. Projekt Virgo dostarcza nowych możliwości wykrywania i lepszego lokalizowania źródeł fal grawitacyjnych, które niewątpliwie doprowadzą do ekscytujących i nieoczekiwanych wyników w przyszłości.

To nie koniec

Koordynacja i planowanie obserwacji prowadzonych przez wszystkie trzy detektory są konieczne do osiągnięcia maksymalnej ilości wyników naukowych. W szczególności znaczna poprawa dokładności lokalizacji źródeł fal grawitacyjnych jest wielką nadzieją na przyszłość astronomii wieloaspektowej (multi-messenger astronomy). Jak zapowiadają naukowcy, kolejne wyniki wykorzystujące dane zebrane przez trzy detektory zostaną ogłoszone wkrótce. Ich analiza jest obecnie w ostatniej fazie.

Laboratorium międzynarodowego eksperymentu Virgo znajduje się w okolicach Pizy we Włoszech. W tunelach dwóch prostopadłych ramion o długości ok. 3 km porusza się światło laserowe wielokrotnie odbijając się na ich końcach. Naukowcy będą starali się zarejestrować nawet najmniejsze względne zmiany długości dróg, które przebywa światło w każdym z tuneli. Obserwacja jest możliwa dzięki zjawisku interferencji przy nałożeniu dwóch promieni światła. Obserwacje zaburzeń obrazu interferencyjnego pozwalają wykryć fale grawitacyjne docierające do Ziemi, gdyż fala grawitacyjna inaczej modyfikuje długość każdego z ramion.

Masy czarnych dziurLIGO/VIRGO

Polski wkład

Projekt Virgo to ponad 280 fizyków i inżynierów należących do 20 różnych europejskich grup badawczych. LIGO jest finansowane przez National Science Foundation (NSF) i zarządzane przez Caltech iMIT, które opracowały i zrealizowały projekt.

Polska grupa POLGRAW jest częścią konsorcjum Virgo Collaboration. W jej skład wchodzą naukowcy z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Jagiellońskiego w Krakowie, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego.

- Naszymi zadaniami w ramach prac prowadzonych przez konsorcja Virgo Collaboration i LSC są: analiza danych uzyskanych z detektorów LIGO i Virgo, prowadzenie badań astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych, opracowywanie teoretycznych modeli sygnałów fal grawitacyjnych oraz udział w rozbudowie detektora Advanced Virgo - mówi prof. dr hab. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych, członek zarządu projektu Virgo.

Karol Wójcicki wyjaśnia, jak fale grawitacyjne wpływają na Ziemię:

Karol Wójcicki o tym jak fale grawitacyjne wpływają na Ziemię
Karol Wójcicki o tym jak fale grawitacyjne wpływają na Ziemiętvn24

Autor: //aw / Źródło: projekt Virgo-POLGRAW, NVBJ

Źródło zdjęcia głównego: NASA

Pozostałe wiadomości

Początek wakacji przyniesie ciepło, ale także chmury. W weekend przelotnie popada w niektórych częściach kraju. W nowym tygodniu temperatura przekroczy 30 stopni Celsjusza.

Już wkrótce będzie ponad 30 stopni

Już wkrótce będzie ponad 30 stopni

Źródło:
tvnmeteo.pl

Dzisiejszej nocy warto spojrzeć w niebo, bo pojawi się na nim lecący w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej Sławosz Uznański-Wiśniewski. Sprawdź, o której godzinie wypatrywać Polaka.

Sławosz w ISS nad Polską. "Wyjdźcie popatrzeć w niebo, warto"

Sławosz w ISS nad Polską. "Wyjdźcie popatrzeć w niebo, warto"

Źródło:
tvnmeteo.pl, Z głową w gwiazdach

Francja zmaga się z falą upałów, która objęła w piątek południową część kraju. Temperatura w najbliższych dniach może przekroczyć 40 stopni Celsjusza. W niektórych regionach z uwagi na zagrożenie pożarowe zabroniono wstępu do lasów. W Marsylii baseny miejskie od weekendu będą darmowe.

Zakaz wstępu do lasów, darmowe butelki z wodą

Zakaz wstępu do lasów, darmowe butelki z wodą

Źródło:
PAP, vigilance.meteofrance.fr, lemonde.fr

Sławosz Uznański-Wiśniewski podzielił się pierwszym zdjęciem z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Jak przekazał, rozpoczęła się praca nad eksperymentami.

"Praca nad naszymi eksperymentami w mikrograwitacji rozpoczęta"

"Praca nad naszymi eksperymentami w mikrograwitacji rozpoczęta"

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl

Nad Polską w czwartek i w nocy z czwartku na piątek pojawiały się burze, które miały poważne skutki. W Gorzowie Wielkopolskim (woj. lubuskie) zalane zostały ulice, w powiecie gryfińskim (woj. zachodniopomorskie) drzewo spadło na lokal gastronomiczny, a wiatr "wyrywał 100-letnie dęby".

Burze w Polsce. "Wyrywało 100-letnie dęby"

Burze w Polsce. "Wyrywało 100-letnie dęby"

Aktualizacja:
Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl

Najsuchsza pustynia świata - Atakama, położona w północnej części Chile, została pokryta śniegiem. "Niesamowite" - poinformowało w mediach społecznościowych Obserwatorium ALMA, zlokalizowane na jej terenie.

Śnieg na najsuchszej pustyni świata. "Niesamowite"

Śnieg na najsuchszej pustyni świata. "Niesamowite"

Źródło:
PAP, AFP

Pogoda na jutro, czyli na sobotę 28.06. Nadchodząca noc w większości kraju będzie pogodna, ale dzień przyniesie sporo chmur. Termometry wskażą ponad 20 stopni Celsjusza.

Pogoda na jutro - sobota 28.06. Noc w części kraju pod znakiem deszczu, w dzień do 27 stopni

Pogoda na jutro - sobota 28.06. Noc w części kraju pod znakiem deszczu, w dzień do 27 stopni

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pakistańska rodzina zorganizowała piknik nad brzegiem rzeki. Gdy dzieci bawiły się w wodzie, nagle nadeszła powódź. W wyniku żywiołu zginęło co najmniej dziewięć osób - podała agencja Reuters.

Byli na pikniku, dzieci porwała powódź. Są ofiary śmiertelne

Byli na pikniku, dzieci porwała powódź. Są ofiary śmiertelne

Źródło:
Reuters, independent.co.uk

W kosmos zabrał ze sobą godło i flagę PRL, fotografie Edwarda Gierka i Leonida Breżniewa. Był pierwszym Polakiem, który poleciał w kosmos. Dzisiaj mija 47. rocznica lotu Mirosława Hermaszewskiego na orbitę okołoziemską.

Mija 47. rocznica pierwszego lotu Polaka w kosmos

Mija 47. rocznica pierwszego lotu Polaka w kosmos

Źródło:
PAP

We wtorkowe południe na niebie nad kilkoma stanami USA pojawił się meteor. Jego rozbłyskowi towarzyszył huk. Fragment tej kosmicznej skały, jak donoszą amerykańskie media, mógł przebić dach domu na przedmieściach Atlanty.

Zrobiło dziurę w dachu, zniszczyło podłogę. To "coś" mogło być meteorytem

Zrobiło dziurę w dachu, zniszczyło podłogę. To "coś" mogło być meteorytem

Źródło:
Guardian, CNN, Reuters

Wenezuelę nawiedziły silne opady deszczu, które doprowadziły do powodzi i osunięć ziemi. Władze wprowadziły ogólnokrajowy stan wyjątkowy i ewakuowały tysiące mieszkańców.

"Anioł stróż kazał mi wrócić". Uratował śpiącą rodzinę przed powodzią

"Anioł stróż kazał mi wrócić". Uratował śpiącą rodzinę przed powodzią

Źródło:
Reuters, Watchers.news, CNN

Włoscy meteorolodzy ostrzegają, że tegoroczne lato może przypominać dramatyczny sezon z 2003 roku, kiedy upały pochłonęły życie tysięcy osób. Eksperci alarmują: lipiec i sierpień przyniosą długotrwałe fale gorąca, tropikalne noce i brak deszczu, co stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego.

Tamto lato było katastrofą. Włosi boją się powtórki

Tamto lato było katastrofą. Włosi boją się powtórki

Źródło:
PAP

Południowo-zachodnie Chiny mierzą się ze skutkami powodzi, jaka zdarza się raz na 50 lat. Wiele miast i wiosek zostało zalanych.

Woda zalewa miasta i wsie. "Potężny cios"

Woda zalewa miasta i wsie. "Potężny cios"

Źródło:
Reuters

Sławosz Uznański-Wiśniewski jest już na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Poczas oficjalnej ceremonii powitania nowej załogi na pokładzie ISS Polak otrzymał odznakę astronauty z przypisanym sobie numerem.

Pierwszy Polak na ISS - astronauta numer 635

Pierwszy Polak na ISS - astronauta numer 635

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, TVN24

Fala upałów nawiedziła Włochy. Piątek i sobota będą krytyczne, bo w te dni wartości na termometrach zbliżą się do 40 stopni. Włoskie ministerstwo zdrowia wydało dla wielu miast czerwony alarm przed spiekotą. Apel o ostrożność kieruje do tysięcy polskich turystów ambasada Rzeczypospolitej Polskiej.

Ambasada ostrzega Polaków we Włoszech przed skwarem

Ambasada ostrzega Polaków we Włoszech przed skwarem

Źródło:
PAP, meteo.it, ilmeteo.it

Gwałtowna burza w zaledwie kilka minut zniszczyła XI-wieczny kościół we francuskiej Normandii. Renowacja historycznego budynku trwała aż 35 lat.

Wieża dzwonnicy runęła na nawę. Burza zniszczyła XI-wieczny kościół

Wieża dzwonnicy runęła na nawę. Burza zniszczyła XI-wieczny kościół

Źródło:
tvnmeteo.pl

Trwa misja Ax-4 z udziałem polskiego astronauty Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego. Polak wraz z załogą zmierza w kierunku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na pokładzie kapsuły Dragon. Kilka minut przed godziną 8 polskiego czasu załoga misji Ax-4 połączyła się z Ziemią. Od godziny 12 w TVN24 i TVN24+ trwa program specjalny, w którym pokażemy kluczowe momenty misji Polaka.

"Witamy, Ziemio!" Pierwsze słowa załogi misji Ax-4 z kosmosu

"Witamy, Ziemio!" Pierwsze słowa załogi misji Ax-4 z kosmosu

Źródło:
PAP, Axiom Space

Nadmierne połowy doprowadziły do ewolucji dorsza bałtyckiego, który w ich skutek stał się mniejszą rybą - piszą naukowcy w nowym artykule. Populacja tej ryby w Bałtyku dotarła "na skraj załamania" i jej połów jest od 2019 roku zakazany.

Dorsz z Bałtyku się skurczył. Zaskakująca ewolucja przez człowieka

Dorsz z Bałtyku się skurczył. Zaskakująca ewolucja przez człowieka

Źródło:
PAP

Sławosz Uznański-Wiśniewski wraz z załogą misji Ax-4 jest w drodze na Międzynarodową Stację Kosmiczną. W nocy ze środy na czwartek na polskim niebie można było zobaczyć ISS i podążającą za nią kapsułę Crew Dragon. To wyjątkowe wydarzenie udało się uwiecznić na nagraniu. Od godziny 12 w TVN24 i TVN24+ trwa program specjalny, w którym pokażemy kluczowe momenty misji Polaka.

Sławosz na polskim niebie! Wyjątkowe nagranie

Sławosz na polskim niebie! Wyjątkowe nagranie

Źródło:
Karol Wójcicki - Z Głową W Gwiazdach

Kapsuła Dragon Grace zbliża się do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. O tym, jak będzie wyglądać ta skomplikowana procedura, opowiadał reporter TVN24BiS Hubert Kijek. Od godziny 12 w TVN24 i TVN24+ trwa program specjalny, w którym pokażemy kluczowe momenty misji Polaka.

Zwolnią do centymetra na sekundę. Tak będzie wyglądało dokowanie do ISS

Zwolnią do centymetra na sekundę. Tak będzie wyglądało dokowanie do ISS

Źródło:
TVN24

Piorun uderzył w powierzchnię jeziora, raniąc przy tym dwadzieścia osób. Do zdarzenia doszło w hrabstwie Lexington w Karolinie Południowej w USA.

Piorun trafił w grupę ludzi. "Pojawił się znikąd"

Piorun trafił w grupę ludzi. "Pojawił się znikąd"

Źródło:
CNN

Lot doktora Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego na Międzynarodową Stację Kosmiczną może być ogromnym krokiem Polski w stronę rozwoju technologii. Tomasz Rożek, założyciel Fundacji "Nauka. To lubię", mówił w "Faktach po Faktach", że jeśli tego wydarzenia odpowiednio nie wykorzystamy, to stanie się ono podpalonym snopkiem słomy. - Po to, żeby to nie zostało kupką popiołu, my musimy na to pracować - dodał.

Lot Polaka to wielka szansa. "Trzeba ją wykorzystać, by nie została kupką popiołu"

Lot Polaka to wielka szansa. "Trzeba ją wykorzystać, by nie została kupką popiołu"

Źródło:
Fakty po południu, tvnmeteo.pl

Polski astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski jest już na orbicie i wraz z załogą misji Ax-4 zmierza w kierunku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Historyczny start śledziło i oglądało tysiące osób na całym świecie.

Ten dzień zapamiętamy na długo. Historyczny lot Polaka na zdjęciach

Ten dzień zapamiętamy na długo. Historyczny lot Polaka na zdjęciach

Źródło:
PAP

W jednym z chińskich hoteli pandki rude były przez pracowników wpuszczane o poranku do pokojów, by budzić gości. W sieci pojawiły się nagrania, na których widać, jak dorośli i dzieci karmią, głaszczą i nagrywają zwierzęta z bliskiej odległości. Jak podał "The Independent", na hotel spadła fala krytyki z powodu wykorzystywania zagrożonego gatunku do zabawiania gości i nieetycznego zarabiania kosztem zwierząt.

Hotel wykorzystywał pandki rude do budzenia gości

Hotel wykorzystywał pandki rude do budzenia gości

Źródło:
Independent

Ruszyła misja Ax-4, w której udział bierze Sławosz Uznański-Wiśniewski. Załogę na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) wynosi kapsuła Dragon, która wraz z rakietą Falcon 9 zrewolucjonizowała przemysł kosmiczny. W trakcie lotu poznaliśmy imię, jakie astronauci wybrali dla swojego statku kosmicznego.

Tak nazwano kapsułę, w której lecą astronauci. "To więcej niż imię"

Tak nazwano kapsułę, w której lecą astronauci. "To więcej niż imię"

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl, SpaceX, Financial Times

Z Centrum Lotów Kosmicznych Johna F. Kennedy'ego na Florydzie wystartowała rakieta, która zabierze misję Ax-4 na Międzynarodową Stację Kosmiczną. W skład załogi wchodzi Sławosz Uznański-Wiśniewski. Będzie pierwszym Polakiem w historii, który postawi stopę na ISS. Misja Ignis, realizowana przy współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną, to nie tylko prestiżowe wydarzenie, ale także technologiczny i edukacyjny przełom dla polskiego sektora kosmicznego.

Otwiera się nowa era w polskiej eksploracji kosmosu

Otwiera się nowa era w polskiej eksploracji kosmosu

Źródło:
PAP

Punktualnie o godzinie 8.31 z przylądka Canaveral na Florydzie w kosmos poleciał Sławosz Uznański-Wiśniewski. Wcześniej Polak pożegnał się jeszcze z rodziną.

Sławosz Uznański-Wiśniewski żegna się z rodziną przed startem. Wzruszające nagranie

Sławosz Uznański-Wiśniewski żegna się z rodziną przed startem. Wzruszające nagranie

Źródło:
TVN24

Upały nawiedziły wschodnią część Stanów Zjednoczonych. W wielu miejscach temperatura przekroczyła 35 stopni Celsjusza, a władze wydały ostrzeżenia. Zwiększone zapotrzebowanie na klimatyzację i wentylację doprowadziło do przerw w dostawie prądu.

Skwar w USA. Jest ofiara śmiertelna

Skwar w USA. Jest ofiara śmiertelna

Źródło:
PAP