ในเดือนกุมภาพันธ์ 2559 นักวิทยาศาสตร์ที่ Laser Interferometer Gravitational-Observatory (LIGO) ประกาศการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง (GWs) ครั้งแรกที่เคยมีมา ตั้งแต่นั้นมามีการตรวจพบเหตุการณ์หลายเหตุการณ์โดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปรากฏการณ์จักรวาลที่ทำนายไว้เมื่อศตวรรษที่แล้วโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein
น้อยกว่าหนึ่งปีที่ผ่านมา LIGO ถูกออฟไลน์เพื่อให้การอัพเกรดสามารถทำได้กับเครื่องมือของมันซึ่งจะช่วยให้การตรวจจับเกิดขึ้น“ รายสัปดาห์หรือบ่อยขึ้น” หลังจากเสร็จสิ้นการอัพเกรดในวันที่ 1 เมษายนหอดูดาวก็กลับมาออนไลน์และดำเนินการตามที่คาดไว้โดยตรวจพบเหตุการณ์คลื่นความโน้มถ่วงสองเหตุการณ์ในช่วงสองสัปดาห์
LIGO ประกาศกิจกรรม GW ใหม่สองเหตุการณ์แรกในวันที่ 8 เมษายนตามด้วยการประกาศที่สองในวันที่ 12 เมษายน ตรวจพบสัญญาณด้วยความร่วมมือสามสถานที่ระหว่าง LIGO และ Virgo Observatory ในอิตาลีและเชื่อว่าทั้งสองเป็นผลมาจากการรวมของหลุมดำคู่หนึ่ง
ต้องขอบคุณการอัปเกรดที่ทำกับทั้ง LIGO และ Virgo ความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์นี้สามารถเพิ่มความไวของเครื่องมือได้ประมาณ 40% สำหรับการสำรวจครั้งที่สามของพวกเขา (พากย์ O3) ชุมชนดาราศาสตร์ก็ได้รับประโยชน์จากระบบเตือนภัยสาธารณะแบบใหม่ซึ่งทีม LIGO ส่งการแจ้งเตือนเมื่อมีการตรวจจับทันทีเพื่อให้หอสังเกตการณ์ทั่วโลกสามารถเล็งกล้องโทรทรรศน์ที่แหล่งกำเนิด
นักวิทยาศาสตร์หวังที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ GW และพลวัตที่อยู่ข้างหลังพวกเขาโดยการสังเกตแหล่งที่มาในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน สำหรับการตรวจจับครั้งล่าสุดนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Penn State University นำโดย Chad Hanna ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์มีบทบาทสำคัญ
ในฐานะที่เป็น Cody Messick นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาสาขาฟิสิกส์ที่ Penn State และสมาชิกของทีม LIGO อธิบาย:
“ Penn State เป็นส่วนหนึ่งของทีมนักวิทยาศาสตร์ LIGO ขนาดเล็กที่วิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ เราทำการเปรียบเทียบข้อมูลอย่างต่อเนื่องกับคลื่นความโน้มถ่วงที่แตกต่างกันนับแสนและอัปโหลดผู้สมัครที่สำคัญไปยังฐานข้อมูลโดยเร็วที่สุด แม้ว่าจะมีทีมที่แตกต่างกันหลายทีมที่ทำการวิเคราะห์ที่คล้ายกัน แต่การวิเคราะห์ที่ดำเนินการโดยทีม Penn State ได้อัปโหลดผู้สมัครที่ได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณะสำหรับการตรวจจับทั้งสองนี้”
ในช่วงเก้าเดือนที่ผ่านมา Messick มีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้สมัคร GW ที่เพิ่งอัปโหลดใหม่มีข้อมูลจากเครื่องตรวจจับทั้งหมดที่ทำงานในเวลาที่ตรวจจับ สิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ จำกัด สัญญาณโดยการ จำกัด พื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของท้องฟ้าว่าสัญญาณนั้นถูกคาดการณ์ว่ามาจากไหน
การแจ้งเตือนสาธารณะของ LIGO ยังรวมถึงแผนที่ท้องฟ้าที่แสดงตำแหน่งที่เป็นไปได้ของแหล่งที่มาบนท้องฟ้าเวลาของเหตุการณ์และประเภทของเหตุการณ์ที่เชื่อกันว่าเป็น LIGO ยังกล่าวอีกว่าในอนาคตการประกาศกิจกรรมผู้สมัครจะตามด้วยข้อมูลที่ละเอียดมากขึ้นเมื่อพวกเขามีโอกาสได้รับการตรวจและศึกษาสัตว์
ในฐานะที่เป็น Ryan Magee นักศึกษาปริญญาโทสาขาฟิสิกส์ที่ Penn State และสมาชิกของทีม LIGO กล่าวไว้ว่า:
“ สิ่งเหล่านี้อยู่ใกล้การตรวจจับแบบเรียลไทม์ของคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนกันของหลุมดำสองอัน เราตรวจพบสัญญาณแรกภายในเวลาประมาณ 20 วินาทีหลังจากมาถึงโลก เราสามารถตั้งค่าการแจ้งเตือนอัตโนมัติเพื่อรับสายและข้อความเมื่อมีการระบุผู้สมัครที่สำคัญ ฉันคิดว่าฉันได้รับโทรศัพท์สแปมในตอนแรก!”
นักดาราศาสตร์ได้สรุปว่าเหตุการณ์ GW อาจเป็นผลมาจากการรวมตัวของหลุมดำไบนารีการควบรวมระหว่างหลุมดำกับดาวนิวตรอนหรือการรวมดาวนิวตรอนเป็นคู่ แต่ละเหตุการณ์เหล่านี้สร้างคลื่นความโน้มถ่วงด้วยสัญญาณที่แตกต่างกันมากซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุสาเหตุได้
ในกรณีนี้เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเชื่อว่าเป็นผลมาจากการควบรวมหลุมดำไบนารีซึ่งจะถูกทดสอบด้วยการสังเกตติดตามในสัปดาห์และเดือนที่จะมาถึง Surabhi Sachdev นักวิจัยหลังปริญญาเอก Eberly ในสาขาฟิสิกส์ที่ Penn State และสมาชิกของทีม LIGO อธิบายถึงความสำคัญของเหตุการณ์ล่าสุดเหล่านี้:
“ นี่เป็นการสังเกต LIGO ครั้งแรกที่เผยแพร่ต่อสาธารณชนในรูปแบบอัตโนมัติ นี่คือนโยบาย LIGO ใหม่ที่เริ่มต้นด้วยการรันการสังเกตนี้ กิจกรรมจะถูกเผยแพร่สู่สาธารณะทันทีโดยอัตโนมัติ หลังจากการตรวจค้นโดยมนุษย์การยืนยันหรือการถอนจะออกภายในไม่กี่ชั่วโมง”
ด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นของเครื่องตรวจจับของพวกเขาทีม LIGO หวังว่าจะไม่เพียง แต่ทำการตรวจจับได้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังตรวจจับสัญญาณได้หลากหลายมากขึ้น จนถึงขณะนี้มีการตรวจพบเหตุการณ์ที่เป็นผลมาจากการรวมตัวระหว่างหลุมดำสองดวงหรือดาวนิวตรอน หวังว่าในอนาคตอันใกล้นี้ทีมอาจตรวจจับสัญญาณที่เกิดจากการรวมตัวของหลุมดำและดาวนิวตรอน
ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับเหตุการณ์ต่อไปคุณสามารถคาดหวังได้ว่าเราจะได้ยินเกี่ยวกับมัน! สาธารณะสามารถติดตามการแจ้งเตือนสาธารณะได้ที่ https://gracedb.ligo.org/latest/ หรือคุณสามารถดาวน์โหลดแอปการแจ้งเตือนได้ที่ Gravitational Wave Events iPhone App
