Új csillagászat születhet a gravitációs hullámok felfedezésével
A gravitációs hullámok létezését csaknem száz éve feltételezik – amennyiben az újrainduló LIGO és VIRGO kísérletek igazolják a létezésüket, az ELTE is részese lehet a sikernek. Az egyesült államokbeli programban Frei Zsolt egyetemi tanár és kutatócsoportja is részt vesz.
A gravitációs hullámok létezése az idén 100 éves Einstein-féle általános relativitáselmélet fontos következménye, de közvetlen megfigyelésük mind ez idáig még nem sikerült. Hamarosan befejeződik azonban azoknak az obszervatóriumoknak a fejlesztése, amelyekkel a várakozások szerint nagy pontossággal közvetlenül megfigyelhetővé válnak a gravitációs hullámok. Az újrainduló mérésekhez szükséges lépéseket és teendőket a nemzetközi gravitációshullám-közösség 2015. augusztus 31. és szeptember 3. között rendezett budapesti konferenciáján (LIGO/VIRGO Conference) tekintette át.
A LIGO és VIRGO kísérletek a gravitációs hullámok észlelését célozzák. A 4, illetve 3 km karhosszúságú berendezések nagy teljesítményű lézerek kettévágott nyalábjait használják az észlelésre. A két detektorrendszer az elmúlt 10 évben átkutatta az eget gravitációs hullámok után, de sajnos sikertelenül. Éppen ezért vált szükségessé a továbbfejlesztésük, aminek eredményeként tízes faktorral növekedett a berendezések érzékenysége, így ezerszeresére nőtt a detektorok által érzékelhető gravitációs hullámokat kibocsátó csillagászati objektumok száma. Ezzel küszöbön állhat a gravitációs hullámok észlelése, egyben kísérleti bizonyítása, aminek hatalmas tudománytörténeti és gyakorlati jelentősége lenne. Átalakulnának a csillagászati megfigyelések, hiszen a gravitációs hullámok nagymértékben különböznek a fénytől, amelynek segítségével eddig leggyakrabban tanulmányoztuk univerzumunkat.
Mindkét együttműködésben aktív szerepet vállalnak magyar kutatócsoportok is. A LIGO projekt magyar részvevője az Eötvös Gravitációs Kutatócsoport (EGRG), amelyet az ELTE vezet, és amelynek tagja az MTA Atomki, illetve a Szegedi Tudományegyetem kutatócsoportja. „Az Eötvös Gravitációs Kutatócsoport egyik fontos missziója, hogy az elemzések során a LIGO-adatokból fontos információkat tudjunk meg a hosszú életidejű gravitációshullám-tranziensek tulajdonságairól, amelyek alapján megismerhetjük a hosszú idejű gamma-sugárzás kitöréseknek/felfényléseknek, valamint az erősen mágneses neutroncsillagok és fekete lyukak egymás körüli keringésének részleteit – nyilatkozta Frei Zsolt egyetemi tanár, az Eötvös Loránd Tudományegyetemen működő Lendület-csoport vezetője. – Kutatócsoportunk az MTA Atomkival együttműködve infrahangdetektorokat fejlesztett ki és installált a LIGO együttműködés két USA-beli berendezésénél, amelyek jelenleg is aktív, működő elemei a környezetváltozásokat monitorozó rendszernek.”
A VIRGO együttműködésben az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Gravitációs Kutatócsoportja vesz részt, amelyet Vasúth Mátyás tudományos főmunkatárs vezet.
Az egyesült államokbeli Hanford (Washington) és Livingston (Louisiana) városok mellett található, továbbfejlesztett LIGO interferométerek installálása befejeződött, és 2015 őszén kerül sor az első, három hónapos megfigyelési periódusra (O1 fázis). Európában a Pisa melletti VIRGO eszközök installációja jelenleg zajlik, és várhatóan 2016 elején fejeződik be. 2016-ban elindulhatnak a közös megfigyelések, a LIGO-VIRGO O2 fázisa hat hónapig tart majd. 2017-re egy kilenc hónapos közös megfigyelést terveznek a kutatók (O3 szakasz).
Az elte.hu 2012-ben készített interjút kutatásairól Frei Zsolt professzorral.
Forrás: MTA