Przez ponad sto lat naukowcy na całym świecie poszukiwali dowodu na istnienie przewidzianych w 1915 r. przez Alberta Einsteina fal grawitacyjnych. Dzięki zaawansowanej technologii udało się je właśnie odkryć międzynarodowemu zespołowi 1300 badaczy pracujących w projektach LIGO i Virgo. Istotny wkład w odkrycie ma piętnastu polskich astronomów z zespołu Virgo-POLGRAW. Są wśród nich laureaci programów FNP: dr hab. Dorota Rosińska, profesor nadzwyczajny Uniwersytetu Zielonogórskiego oraz prof. dr hab. Krzysztof Belczyński z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Fale grawitacyjne są zaburzeniami krzywizny czasoprzestrzeni, rozprzestrzeniającymi się z prędkością światła. Powstają podczas gwałtownych procesów astrofizycznych, jak np. zlewający się układ podwójny czarnych dziur.
Taką właśnie sytuację zaobserwowali naukowcy 14 września 2015 r. Dwa detektory amerykańskiego obserwatorium LIGO oddalone od siebie o 3 tys. km (jeden w Waszyngtonie, drugi w Luizjanie) zarejestrowały niemal jednocześnie sygnał fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzającego się układu dwóch czarnych dziur. Takie zderzenia były wcześniej przewidywane, ale nigdy dotąd ich nie zaobserwowano. Zarejestrowane fale grawitacyjne powstały w ostatnim ułamku sekundy tej kosmicznej katastrofy.
Zaobserwowanie przez badaczy z zespołów LIGO i Virgo fal grawitacyjnych wywołanych przez zderzenia czarnych dziur otwiera nowe obserwacyjne okno na Wszechświat – astronomię fal grawitacyjnych. Ich detekcja i badanie jest niezbędne do zrozumienia grawitacji, najbardziej naturalnego z czterech podstawowych oddziaływań (grawitacyjne, elektromagnetyczne, silne i słabe), a jednak wciąż najbardziej tajemniczego. .
Polscy uczeni skupieni w grupie POLGRAW, brali udział w analizie danych zbieranych przez detektory LIGO i Virgo. W kosmosie panuje olbrzymi szum. Istota sprawy polega na tym, aby potrafić oddzielić kosmiczne „śmieci” od tego, co może być ważne – wyjaśnia prof. Dorota Rosińska. Wiele osób sceptycznie podchodziło do naszych badań. Po tylu latach ciężkiej pracy mamy teraz ogromną satysfakcję, że nasz wysiłek nie poszedł na marne i został zwieńczony sukcesem – dodaje prof. Rosińska.
Wkład prof. Rosińskiej polegał na analizowaniu unikatowych danych na klasterze komputerowym PIRXGW, zbudowanym na Uniwersytecie Zielonogórskim dzięki środkom uzyskanym od FNP w ramach programu FOCUS. To właśnie ten program, a także zdobyty później grant w fundacyjnym programie POMOST umożliwił prof. Rosińskiej stworzenie zespołu badaczy, którzy pod jej kierunkiem badali własności astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych.
Prof. Krzysztof Belczyński natomiast wykonywał symulacje pokazujące, że układy podwójne czarnych dziur są najlepiej wykrywalnymi przez detektory LIGO-Virgo źródłami promieniowania grawitacyjnego.
Dodatkowe informacje: