На 10-ти април 2024 г., в 18:00 ч. наше време,

На 10-ти април 2024 година, в 18:00 ч. наше време, детекторите LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – Лазерна интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория) в Америка и Virgo в Италия бяха включени още веднъж и ще останат включени до месец февруари 2025 година

Всъщност стартира новият цикъл на наблюдаване, 04b. По време на този цикъл интерферометрите ще се вслушват в пространството, търсейки признаци за гравитационни талази. Това са пулсации на пространство-времето, подбудени от изключително енергийни галактически събития.

Последният цикъл, 04а, стартира на 24-ти май 2023 година и приключи на 16-ти януари 2024 година, само че единствено LIGO беше деен. Сега се включва и Virgo, ситуиран в Касина в провинция Пиза, Италия. Интерферометърът KAGRA (KAmioka GRAvitational Wave Detector) в Япония също ще се причисли преди края на наблюдателната сесия.

От Айнщайн до първия сигнал

Гравитационните талази са предсказани през 1916 година като вълнови решения на линеаризираното уравнение на полето на Айнщайн в границите на неговата обща доктрина на относителността. Според тази доктрина кривината и изкривяването на пространство-времето са свързани с разпределението на масата и силата. Затова по време на галактически събития, когато големи маси внезапно трансформират разпределението си (например при детонации на свръхнови или конфликти на компактни обекти), пространство-времето изпитва флуктуации.

Художествена илюстрация на две черни дупки, които се въртят дружно и в този развой основават гравитационни талази.

Тази ударна вълна се популяризира вълнообразно и сигналът, който е тип лъчение, може да бъде открит. LIGO и Virgo се състоят от перпендикулярни рамена с дължина 3-4 километра – тунели, през които минават лазерни лъчи. Когато гравитационните талази минават през Земята, те изкривяват пространство-времето, като съвсем незабележимо трансформират дължината на рамената. Детекторът мери фазовата разлика сред лазерните лъчи, отразени от огледалата в краищата на ръкавите, и по този метод мери гравитационните талази.

Първото засичане беше осъществено на 14-ти септември 2015 година в 11:50:45 ч. наше време, като LIGO и Virgo съответстваха по време с 10 милисекунди. Откритието беше оповестено на 11-ти февруари 2016 година

Сигналът, регистриран от LIGO и Virgo, е наблюдаване на вълна, излъчена в последната част от секундата на процеса на обединение на две черни дупки, отдалечени една от друга на към 1,3 милиарда светлинни години.

Към LIGO и Virgo ще се причисли и KAGRA

С течение на времето се ражда Международната мрежа на обсерваториите за гравитационни талази (IGWN). Това е мрежа от интерферометри за гравитационни талази. Част от нея са LIGO, Virgo, интерферометърът KAGRA в Япония и Geo600 в Германия, както и бъдещото оборудване LIGO в Индия.

Програмата за наблюдаване за всички тези детектори е разграничена на цикли на наблюдаване. Както и на интервали на престой за създаване и стартиране в употреба. Плюс преходни интервали сред циклите на стартиране в употреба и циклите на наблюдаване. По време на циклите на наблюдаване ще има интервали на координирана активност сред другите обсерватории.

Един от двата тунела на интерферометъра KAGRA в Япония по време на построяването му. На напред във времето се вижда вакуумната тръба на едно от рамената на лазерния интерферометър

В цикъл 04б взаимно ще работят LIGO, Virgo и KAGRA. Първите две ще бъдат пуснати в употреба през днешния ден в 15:00 UTC. KAGRA също трябваше да се причисли към плана през днешния ден, само че стартирането ѝ в употреба се наложи да бъде отсрочено заради земетресение с магнитуд 7,6 на полуостров Ното на 1-ви януари 2024 година На 120 км от площадката на KAGRA.

Повредите в тунела, вакуумната система и криогенната система са незначителни, само че девет от 20-те системи за окачване на огледалата се нуждаят от ремонт, което ще наложи закъснение с най-малко шест месеца спрямо предходния проект. Информацията е на EGO (Европейска гравитационна обсерватория).

Целите на този цикъл

До края на цикъла, плануван за към момента неуточнената дата през февруари 2025 година, LIGO и Virgo имат намерение да измерят най-малко 200 сигнала на гравитационни талази. Учените се надяват, че ще съумеят да открият голям брой вестители, които освен ще запишат сигнала на гравитационната вълна. Но и ще могат да се употребяват други телескопи на Земята или в космоса за премерване на светлинния сигнал, обвързван със събитието, провокирало вълната.

Присъствието на Virgo може да има огромно значение. Важно е и модернизирането на инструментите. През тези три месеца на работа детекторите на LIGO в Ханфорд, Вашингтон, и Ливингстън, Луизиана, бяха подложени на поддръжка и модификации. По-конкретно усъвършенствани са оптичните системи, които изпращат лазерните лъчи. Както и системите за следене и уединяване на източниците на звук във вакуумните камери в пробните пространства в края на 4-километровите рамена.

Новите, по-точни модели на сигналите и по-добрите техники за разбор на данните също ще усилят възможностите. Очакванията от анализите на данните са, че ще се появи нова и забавна информация. Например потребна информация за разширение на познанията ни за стохастичния декор на гравитационните талази. Той е породен от инцидентното наслагване на гравитационни талази, генерирани по време на ранните стадии на раждането на Вселената.

Планираната дълготрайност на Цикъл 04 е общо 18 месеца, с изключение на спирането от януари до през днешния ден за въвеждане в употреба. Само през първите седем месеца и половина LIGO е идентифицирала 81 доста евентуални претенденти за гравитационно събитие. Огромното количество събрани данни към момента се проучва.