Először történt, hogy tudósok a téridő “gravitációs hullámoknak” nevezett fodrozódásait megfigyelték, miután azok a távoli univerzum egy kataklizmikus eseményében keletkezve elérték a Földet. Az észlelés igazolja Albert Einstein 1915-ben közölt általános relativitáselméletének egyik legfőbb előrejelzését, és eddig példa nélküli, új ablakot nyit a világegyetemre - olvashatjuk a LIGO által ma délután kiadott sajtóközleményben, amelynek nagy részét alább közöljük.

Igazolták Einstein relativitáselméletének egyik legfőbb előrejelzését

A gravitációs hullámok olyan információt hordoznak a forrásaikról és a gravitáció természetéről, amikhez másként nem juthatunk hozzá. Az észlelt gravitációs hullámok a fizikusok következtetése szerint két fekete lyuk összeolvadásának utolsó tizedmásodperceiben keletkeztek, amikor azok egy még nagyobb tömegű, forgó fekete lyukká egyesültek. Két fekete lyuk ilyen, elméletileg lehetséges ütközését mostanáig még sohasem figyelték meg.

A PHD Tv közösség videója

A gravitációs hullámokat 2015. szeptember 14-én, magyar idő szerint délelőtt 10:51 perckor (9:51 UTC) észlelte a Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) mindkét detektora, amelyek az amerikai egyesült államokbeli Livingstonban (Louisana állam) és Hanfordban (Washington állam) találhatók.  A felfedezést, amelyet bemutató szakcikket a Physical Review Letters folyóirat közlésre elfogadott, a LIGO Scientific Collaboration, és a VIRGO Collaboration jegyzi. A felfedezést a két kollaboráció a LIGO detektorokkal érte el - számolnak be a LIGO honlapján.

A felfedezést az Advanced LIGO megnövelt teljesítménye tette lehetővé, egy nagyszabású fejlesztőmunka eredményeként, amiben a műszerek érzékenysége az elsőgenerációs LIGO detektorokéhoz képest megnövekedett. A fejlesztés lehetővé tette, hogy nagymértékben megnőjön az univerzum megfigyelt térfogata - és hogy a gravitációs hullámok felfedezése megtörténjen az első megfigyelési időszak alatt. 

A LIGO detektor Livingstonban

A LIGO kutatási programot a LIGO Tudományos Együttműködés (LIGO Scientific Collaboration vagy LSC) végzi, amely ezernél is több tudós közössége, az Egyesült Államok és 14 másik ország egyetemeiről. Az LSC tagjaként több mint 90 egyetem és kutatóintézet dolgozik a detektorok műszeres fejlesztésén és az adatok kiértékelésén; az együttműködésnek mintegy 250 egyetemi hallgató is jelentős hozzájárulást adó tagja. Az LSC detektorhálózatának a LIGO interferométerei és a GEO600 detektor a tagjai.

A LIGO-t, mint a gravitációs hullámok észlelésének eszközét, az 1980-as években Rainer Weiss, az MIT fizika emeritus professzora, Kip Thorne, a Caltech Richard P. Feynman díjas elméleti fizika professzora, és Ronald Drever, a Caltech fizika emeritus professzora javasolták.

Magyarok is részt vettek a kutatásban

Az Eötvös Gravity Research Group (EGRG), amely a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetem és a debreceni MTA Atommagkutató Intézet összefogásában működik, 2007 óta az LSC tagja. A csoport vezetője Dr. Frei Zsolt, az ELTE tanszékvezető professzora, az MTA-ELTE Lendület asztrofizikai kutatócsoport vezetője. Az EGRG adatelemző munkáit Dr. Raffai Péter, az ELTE adjunktusa vezeti. A csoport az LSC valamennyi tevékenységi köréhez nyújt hozzájárulást: műszerépítéssel segítette a LIGO detektorok zajszintcsökkentését; a csoporttagok műszak- és riasztási felügyeletet látnak el a LIGO detektorok adatgyűjtési időszakai alatt mind a detektorállomásokon, mind a távolból; forrásmodellező munkájukkal és jelkeresőprogram fejlesztésével a gravitációshullám-jelek észlelési és kiértékelési hatékonyságát maximalizálják. Az EGRG készítette azt a galaxiskatalógust, amelyet az LSC az észlelt jelek (köztük a szeptember 14-én észlelt jel) forrásgalaxisainak azonosításához használ. Az EGRG tagjai segítik a jövőben építeni tervezett detektorok (köztük a tervek szerint Indiában épülő LIGO detektor) optimális elhelyezésének megtalálását.

Akikre büszkék lehetünk: Eötvös Gravity Research Group

A Szegedi Tudományegyetemen a gravitációs hullámok kutatását Dr. Gergely Árpád László egyetemi tanár honosította meg 2000-ben a feketelyuk-kettősök dinamikájának és gravitációs sugárzásának elméleti vizsgálatával, különös tekintettel a fekete lyukak forgásából származó effektusokra. A LIGO Tudományos Együttműködésnek 2009 óta tagja, először az ELTE csoport külső tagjaként, majd 2014-től önálló SZTE csoport vezetőjeként. Tanítványaival jelenleg a nem egyenlő tömegű fekete lyukak összeolvadásakor keletkező gravitációs hullámokat tanulmányozzák. Generálásukra kidolgoztak egy új hullámformát, amit a gravitációshullám-kereséshez használt nemzetközi szoftverbe implementálnak.

A VIRGO kutatási programon a VIRGO Együttműködés (VIRGO Collaboration) dolgozik, amely több mint 250 fizikusból és mérnökből áll, akik 19 különböző európai kutatócsoporthoz tartoznak: közülük 6 a franciaországi Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 8 az olaszországi Nazionale de Fisica Nucleare (INFN), 2 a holland Nikhef tagja. További tagok a magyarországi MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont, a lengyelországi POLGRAW csoport, és a European Gravitational Observatory (EGO), amely a VIRGO interferométert is működteti Pisa közelében, Olaszországban. A detektor építése 1994-ben kezdődött a CNRS és INFN intézetek finanszírozásában. 2007 óta a VIRGO és LIGO detektorok megosztják és közösen elemzik a nemzetközi hálózat interferométereinek mérési adatait. A CNRS, INFN és Nikhef által finanszírozott Advanced VIRGO projekt 2011 után indult, az új detektor az év vége előtt működésbe lép - részletezi  a sajtóközlemény a magyar vonatkozásokat.

Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Gravitációfizikai Kutatócsoportja a VIRGO együttműködésben vesz részt. A kutatócsoport 2010-ben csatlakozott az együttműködéshez, és célja az egymás körül keringő nagy tömegű kettős objektumok teljes összeolvadása során keletkező gravitációs hullámok vizsgálata. A csoport tagjai Dr. Vasúth Mátyás tudományos főmunkatárs vezetésével számítástechnikai eljárások, algoritmusok, valamint hullámforma-jóslatok fejlesztésével járulnak hozzá a megfigyelésekhez. Részt vesznek továbbá a detektorok mérési adatainak kiértékelésében, amihez a Wigner Adatközpontban üzemeltetett Wigner felhő is rendelkezésre áll.

Szerző: Nagy-Kurunczi Rita
Megjelent: 2016.02.11 19:34