Pärast viieaastast paranemist algas taas kõige võimsam gravitatsioonilaine detektor - kosmoseaja väikseimate võnkumiste avastamine.
Laser-interferomeetriline vaatluskeskus, mis uurib gravitatsioonilaine (LIGO), koosneb kahest eraldi objektist, mis asuvad Washingtoni ja Louisiana linnades. Selle eesmärk on avastada gravitatsioonilaine läbisõitu meie ümbritsevas ruumis. Raskete massidega ruumiobjektide liikumise kiirendamisel ja aeglustamisel tekivad gravitatsioonilised lained, mida saab teadlaste sõnul tekitada selliseid äärmuslikke kosmilisi sündmusi nagu mustade aukude ja supernoova vilkumiste kokkupõrked. Gravitatsioonilaine levimine ruumis, säilitades nende sündmuste energiat, meenutab tiigi pinnal kulgevaid veevoolu.
Selliste lainete avastamise võimaluse tekkimine avab uue ajastu gravitatsioonilaine astronoomias. Saadud signaale saab kasutada mitmete universumi kõige energilisemate sündmuste sisemiste protsesside uurimiseks.
LIGO vaatluste esimene etapp toimus aastatel 2002–2010, kuid nende 8 aasta jooksul ei leidnud vaatluskeskus mingeid signaale, mis kinnitavad gravitatsioonilaine olemasolu. Interferomeetrite täiustamine vähendab soovimatu müra taset, mis häirib seadme tööd. See võimaldab uuendatud vaatluskeskusel lülituda uue, täpsema otsingu režiimi nende raskete gravitatsioonivibratsioonide jaoks. Reedel alustas uuendatud LIGO uuringuid, mille tundlikkus oli kolm korda suurem kui tema eelkäijal. Vaatluskeskuse personali sõnul on uued ja täiustatud detektorid võimelised tuvastama gravitatsioonilaineid, mis tulevad 225 miljonist valgusaastast. Uuringutes, mis viidi läbi enne seadmete uuendamist, ei ületanud otsinguga kaetud kaugus 65 miljonit valgus aastat. (Võrdluseks võib öelda, et uuendatud LIGO suudab tuvastada gravitatsioonilaineid, mis pärinevad 10 korda kaugemal asuvast piirkonnast kui meie Linnutee kõige lähemal asuv Andromeda galaktika.) See tundlikkuse paranemine võimaldab eelnevate uuringutega võrreldes katta 27 korda suurema ruumi.
Gravitatsioonilainete olemasolu ennustab Einsteini üldine relatiivsusteooria ja kaudsed tähelepanekud veenavad astrofüüsikuid, et nad eksisteerivad ja neil on kindel mõju. Samal ajal ei ole võimalik neid kosmoses otsese vaatluse abil püüda. See tähendab, et gravitatsioonilaine võnkumised on nõrgemad kui varem arvati, ja nende avastamiseks on vaja tundlikumaid seadmeid (näiteks täiustatud LIGO).
Kuigi otsing on seni olnud üsna keeruline, loodavad selles olulises eksperimendis osalevad juhtivad teadlased neid laineid ruumi ajal avastada.
Nagu Kip Thorn, kes on California Tehnoloogiainstituudi teoreetiline füüsik, kes oli selle uuringu esirinnas, märkis BBC World Service'i intervjuus kahtlemata, et leitakse gravitatsiooniline võnkumine. Kui isegi ajakohastatud vaatluskeskus ei leia nende olemasolu märke, on see väga üllatav. California Tehnoloogiainstituudi LIGO programmi tegevdirektor David Reiz väidab oma pressiteates, et eksperimentaalseid katseid gravitatsioonilainete avastamiseks on peetud üle 50 aasta, kuid neid ei ole veel avastatud, sest need on väga haruldased ja neil on minimaalne võnkumiste amplituud. .
Aga kui väikesed nad on? Kuna gravitatsioonilised lained läbivad meid ümbritsevat ruumi, tuleb tuvastada väikesed võnkumised, mis tekivad ruumi eraldavatel objektidel, ja süsteemi kaasaegsed laserid suudavad määrata võnkumisi, mis moodustavad ühe miljardi osa aatomi laiusest. Kuid interferomeetri tundlikkuse suurenemisega võib see tähendada soovimatuid signaale. Selle tulemusena ehitati LIGO vaatluskeskus kahe kaugema objektina, mis asuvad Ameerika Ühendriikide vastaskülgedel. Kui üks jaam tuvastab nõrga signaali ja teine ei ole, võib see olla kohalikud kõikumised, mis on tingitud seismilisest aktiivsusest või liikuvatest sõidukitest. Kui mõlemad jaamad tuvastavad signaali, võib eeldada, et tuvastati gravitatsioonilaine.
Nüüd, kui kasutate uut tehnoloogiat, parandades parendatud vaatluskeskuse interferomeetri peegleid, on eemaldatud LIGO tundlikkust mõjutav müra, mis võimaldab detektoril tunda palju nõrgemaid signaale. See võib olla astronoomia uue ajastu algus, mis uurib gravitatsioonilaine. Teadlased loodavad, et seadmete peenhäälestuse tõttu suudab ta püüda laineid 10 korda suuremal määral kui eelmine, mis võimaldab meil avastada suurimate kosmiliste kokkupõrgete kajaid. Lisaks sellele, nagu Reitz lisas, on vaatluskeskuse võime näha kümme korda rohkem avastada kaks korda neutraalsete tähtede liitumist igal aastal.
