Köztudott, hogy a gravitációs hullámok a téridő szövetének olyan, az univerzum minden irányába terjedő „fodrozódásai”, amelyeket a világegyetemet megrengető események hoznak létre, és amelyeket a tudomány jelenlegi állása szerint leginkább a fekete lyukak vagy neutroncsillagok összeolvadásai keltenek.

Az einsteini általános relativitáselméletben elméletileg előre jelzett gravitációs hullámot 2015-ben sikerült először detektálni az amerikai Lézerinterferométeres Gravitációs Hullám Obszervatóriumban (LIGO). Az azóta eltelt évtizedben viszont már 200-nál is több ilyen eseményt regisztrált az amerikai-olasz-japán LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) Kollaboráció.

A Physical Review Letters folyóiratban megjelent tanulmány részletezi, hogy a detektorok korábbinál pontosabb méréseket lehetővé tevő finomhangolását maguk az észlelések is segíthetik – olvasható a Connect Sci tudományos portálon.

A tanulmány népes szerzőgárdája a kivételesen erős gravitációs hullámjelet produkáló, GW240925 és GW250207 jelű, fekete lyukak ütközése által gerjesztett kozmikus esemény példáján keresztül szemlélteti a metódust. Ismert, hogy az egymásra merőleges gigantikus hosszúságú karú mérlegként is leírható gravitációshullám-detektorok a fény terjedési sebességében bekövetkező apró különbségeket mérik.

A gravitációs hullámok alig egy protonnyit, a méter tízbilliomod részét jelentő mértékben „térítik ki” a detektor valamelyik karját, ezért az obszervatóriumok kalibrálását általában segédlézerek, érzékelők és mérnöki adatok segítségével végzik. A GW240925 és GW250207 detektálásai azonban a szokásosnál nagyobb kalibrációs hibákat mutattak a LIGO mérési eredményeiben. Az előzetesen kiszámolt és a ténylegesen rögzített jel közötti differenciák arra utaltak, hogy a detektor beállításával volt a probléma.

Az LVK kollaboráció detektorainak mérési eredményei is igazolták a beállítási hibát, így az amerikai detektort a 7-szeres és 9-szeres naptömegű GW240925, illetve a Napnál 30-szor, illetve 35-ször nehezebb fekete lyukak kozmikus találkozása során keletkezett GW250207 jelű gravitációs hullámokhoz igazították. A tanulmány szerzői szerint az általuk leírt kalibrálási módszerrel akkor is pontos asztrofizikai információk szerezhetők a hullámforrások, vagyis az egymásba olvadó objektumok tömege mellett helyzeti vagy forgási tulajdonságairól, ha a műszeres, segédlézeres detektorkalibrációs technikák pontatlannak bizonyultak volna.

Forrás