Nel febbraio 2016, gli scienziati del Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) hanno annunciato il primo rilevamento in assoluto delle onde gravitazionali (GW). Da allora, sono stati rilevati più eventi, fornendo informazioni su un fenomeno cosmico previsto più di un secolo fa dalla teoria della relatività generale di Einstein.
Poco più di un anno fa, LIGO è stato messo offline per consentire l'aggiornamento dei suoi strumenti, il che consentirebbe di effettuare i rilevamenti "settimanalmente o anche più spesso". Dopo aver completato gli aggiornamenti il 1 ° aprile, l'osservatorio è tornato online ed ha funzionato come previsto, rilevando due probabili eventi di onde gravitazionali nell'arco di due settimane.
LIGO ha annunciato il primo dei due nuovi eventi GW l'8 aprile, seguito da un secondo annuncio il 12 aprile. I segnali sono stati rilevati grazie alla collaborazione in tre strutture tra LIGO e l'Osservatorio Virgo in Italia, e si ritiene che entrambi siano stati il risultato di una fusione di due buchi neri.
Grazie agli aggiornamenti apportati a LIGO e Virgo, questa collaborazione scientifica è stata in grado di aumentare la sensibilità dei suoi strumenti di circa il 40%. Per la loro terza serie di osservazioni (soprannominata O3), la comunità astronomica ha anche beneficiato di un nuovo sistema di allerta pubblico, in cui il team LIGO invia avvisi nel momento in cui vengono effettuati rilevamenti in modo che gli osservatori di tutto il mondo possano puntare i propri telescopi verso la fonte.
Osservando la fonte in diverse lunghezze d'onda (ottica, raggi X, ultravioletti, radio, ecc.), Gli scienziati sperano di saperne di più su ciò che provoca gli eventi GW e sulle dinamiche dietro di loro. Per questi ultimi rilevamenti, un team di scienziati della Penn State University - guidato da Chad Hanna, professore associato di fisica, astronomia e astrofisica - ha svolto un ruolo vitale.
Come ha spiegato Cody Messick, uno studente laureato in fisica a Penn State e membro del team LIGO:
“Penn State fa parte di un piccolo team di scienziati LIGO che analizzano i dati in quasi tempo reale. Confrontiamo costantemente i dati con centinaia di migliaia di diverse possibili onde gravitazionali e cariciamo i candidati significativi in un database il più presto possibile. Sebbene ci siano diversi team diversi che eseguono analisi simili, l'analisi condotta dal team Penn State ha caricato i candidati che sono stati resi pubblici per entrambi questi rilevamenti. "
Negli ultimi nove mesi, Messick è stato responsabile di garantire che i candidati GW appena caricati contengano informazioni da tutti i rilevatori in esecuzione al momento del rilevamento. Questo aiuta gli astronomi a localizzare i segnali restringendo l'area del cielo prevista da cui si prevede che provenga il segnale.
Gli avvisi pubblici di LIGO includono anche una mappa del cielo che mostra la possibile posizione della sorgente nel cielo, l'ora dell'evento e il tipo di evento che si ritiene sia. LIGO ha anche affermato che in futuro gli annunci relativi agli eventi candidati saranno seguiti da informazioni più dettagliate una volta che avranno avuto la possibilità di controllarli e studiarli correttamente.
Come ha affermato Ryan Magee, uno studente laureato in fisica presso la Penn State e membro del team LIGO:
“Si tratta di rilevamenti quasi in tempo reale delle onde gravitazionali prodotte da due probabili buchi neri che si scontrano. Abbiamo rilevato il primo segnale entro circa 20 secondi dal suo arrivo sulla terra. Siamo in grado di impostare avvisi automatici per ricevere telefonate e messaggi di testo quando viene identificato un candidato significativo. All'inizio pensavo di ricevere una telefonata di spam! "
Finora, gli astronomi hanno dedotto che gli eventi GW possono essere il risultato di fusioni binarie di buco nero, una fusione tra un buco nero e una stella di neutroni o una fusione binaria di stelle di neutroni. Ognuno di questi eventi produce onde gravitazionali con segnali molto diversi, il che consente agli astronomi di determinare la causa.
In questo caso, si ritiene che gli eventi siano il risultato di fusioni binarie di buchi neri, che saranno testate con osservazioni di follow-up nelle prossime settimane e mesi. Surabhi Sachdev, Eberly Postdoctoral Research Fellow in fisica presso Penn State e membro del team LIGO, ha spiegato l'importanza di questi ultimi eventi:
“Questa è la prima osservazione di LIGO che è stata immediatamente resa pubblica in modo automatizzato. Questa è la nuova politica di LIGO che inizia con questa sequenza di osservazione. Gli eventi vengono immediatamente resi pubblici automaticamente. Dopo il controllo umano, entro poche ore viene emessa una conferma o una ritrattazione. "
Con la maggiore sensibilità dei loro rilevatori, il team LIGO spera non solo di effettuare più rilevamenti, ma di rilevare una maggiore varietà di segnali. Finora sono stati rilevati eventi che erano il risultato di fusioni tra due buchi neri o stelle di neutroni. Si spera che nel prossimo futuro il team possa rilevare un segnale prodotto dalla fusione di un buco nero e una stella di neutroni.
Qualunque sia la forma dei prossimi eventi, puoi aspettarti che ne sentiremo parlare! Il pubblico può tenere traccia degli avvisi pubblici su https://gracedb.ligo.org/latest/ oppure è possibile scaricare l'app di avviso dall'app per iPhone Gravitational Wave Events.
