Odkrycie fal grawitacyjnych

Wieloletnie poszukiwania fal grawitacyjnych zakończyły się spektakularnym sukcesem. W dniu 11 lutego 2016 roku ogłoszone zostały wyniki analizy obserwacji detektorów fal grawitacyjnych LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory), będących częścią konsorcjum LVC (LIGO-Virgo Collaboration). Detektory te wykryły fale grawitacyjne wytworzone w procesie zlewania się dwóch czarnych dziur i narodziny nowej – masywnej czarnej dziury. Zjawisko zarejestrowano 14 września 2015 roku, a analiza i weryfikacja danych trwała cztery miesiące. Po raz pierwszy wykryto fale grawitacyjne bezpośrednio z Ziemi, co oznacza przede wszystkim otwarcie nowej dziedziny astronomii obserwacyjnej – astronomii fal grawitacyjnych. Ponadto odkrycie to stanowi pierwsze bezpośrednie potwierdzenie istnienia czarnych dziur i układów podwójnych złożonych z czarnych dziur.

Zaobserwowane własności fal grawitacyjnych są zgodne z przewidywaniami ogólnej teorii względności. Obserwacja ta jest niezwykła z kilku dodatkowych powodów. Zarejestrowane masy czarnych dziur są dwa do trzech razy większe niż dotąd otrzymywane za pomocą klasycznych obserwacji układów podwójnych masy kandydatów na czarne dziury, natomiast sam proces połączenia się czarnych dziur był najjaśniejszym kosmicznym wydarzeniem kiedykolwiek zaobserwowanym przez astronomów: przez jedną dziesiątą część sekundy obiekt ten był około 100 razy jaśniejszy niż wszystkie galaktyki w całym obserwowalnym Wszechświecie.

W pracach konsorcjum LVC biorą udział polscy naukowcy skupieni w grupie POLGRAW, której liderem jest profesor Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN w Warszawie. W skład grupy wchodzą naukowcy z Instytutu Matematycznego PAN, Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Zielonogórskiego, Uniwersytetu w Białymstoku, Centrum Astronomicznego PAN, oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

W Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego w pracach VIRGO i LIGO udział biorą:

prof. Tomasz Bulik, prof. Krzysztof Belczyński, dr Izabela Kowalska-Leszczyńska.

Odkrycie zostało opisane w artykule w Physical Review Letters. Dodatkowe informacje o odkryciu fal grawitacyjnych.