A négy újabb esemény detektálásával immár 11-re emelkedett a magyar kutatók részvételével zajló LIGO-Virgo Kollaboráció hasonló észleléseinek száma: a kutatók eddig 10 kettős fekete lyuk és 1 kettős neutroncsillag egyesülésének téridőben terjedő gravitációs hullámait észlelték, és az eddigi detektálásokat katalógusba is rendezték az új eredményekről beszámoló cikkükben.

A gravitációshullám-csillagászat, amely tulajdonképpen 2015 szeptemberében, az első sikeres észleléssel született meg, lézer interferométerekkel dolgozik. A Pisa közelében található Virgo, és az Egyesült Államokban lévő két LIGO-detektor több kilométeres, egymásra merőleges karokból áll, amelyekben egy-egy kettébontott lézernyaláb fut végig többször visszatükröződve a karok végén elhelyezett tükrökről. A két nyaláb végül egyesül, és ha menet közben a karok valamelyike megrövidült vagy megnyúlt, mert gravitációs hullámok haladtak át rajta, akkor ez a nyalábok interferenciájából látszódni fog.

A három említett detektor együttműködése révén pedig az is meghatározható, hogy a hullámok honnan származnak, így másfajta műszerekkel is meg lehet célozni az ég kérdéses területét. A LIGO és a Virgo érzékelési tartománya alapján nehéz, sűrű objektumok, csillagtömegű fekete lyukak és neutroncsillagok összeolvadását képes detektálni. Ahogy ugyanis ezek az égitestek gyorsulva egymás felé zuhannak, hullámokat keltenek a téridőben, megváltoztatva az abban létező távolságokat.

Az említett detektorok jelenleg a 10 Hz fölötti frekvenciájú gravitációs hullámokat tudják észlelni, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy két csillagtömegű objektumnak az összeolvadás pillanat előtti rövid időszakban először másodpercenként 10-szer, majd gyorsulva több ezerszer kell megkerülnie egymást a sikeres detektáláshoz. Ugyanis bár a gravitációs hullámok közel fénysebességgel haladnak, a távolsággal gyengülnek, így mire a Földre érnek általában csak minimálisan képesek megváltoztatni a távolságokat.

Ezekből az eseményekből sikerült tehát eddig 11-et észlelni. A mostani bejelentés (amelynek egyes észleléseiről ugyan már korábban is lehetett hallani, de a részletekre csak most derült fény) a legutóbbi észlelési ciklus adatainak újbóli elemzéséből született meg, a szakértők ugyanis az információk ismételt áttekintése során 4 újabb egyesülésnek akadtak a nyomára a korábban már bejelentett megfigyeléseken túl. A négy új eseményt az észlelés dátuma alapján nevezték el: GW170729, GW170809, GW170818 és GW170823.

Bár mindegyik esemény különleges, talán a GW170729 a legizgalmasabb közülük. Egyrészt ezen ütközés két olyan fekete lyuk részvételével történt, amelyek sokkal nagyobbak a többi esemény résztvevőinél. Az egyik égitest 50,6, a másik 34,3 naptömegű, és a jel ereje alapján 9 milliárd fényévnyire ütköztek a Földtől nagyjából 5 milliárd évvel ezelőtt. Az esemény nyomán egy 80,3 naptömegű fekete lyuk képződött, ami azt jelenti, hogy iszonyatos mennyiségű, 4,8 naptömegnyi anyag alakult át energiává, és bocsátódott ki gravitációs hullámok formájában az ütközés közben. Még szemléletesebben: az eseményből a másodperc töredéke alatt majdnem tízezerszer annyi energia szabadult fel, mint amennyit a Nap teljes várható élettartama során kisugároz.

Az említett eseményeken túl a kutatók további olyan jeleket is detektáltak, amelyek potenciálisan hasonló összeolvadásokból eredhetnek, de ezeket egyelőre nem sikerült a kívánt biztonsággal megerősíteni. Az eddigi észlelések alapján azonban a szakértők már az ilyen kozmikus egyesülések gyakoriságára is következtetni tudnak. Becslésük szerint egy 3 milliárd fényév átmérőjű térrészben évente 10–100 csillagtömegű fekete lyuk és 100–4000 neutroncsillag-ütközés történik meg, de ezen események többsége olyan messze van, hogy mire a jelek ideérnek, már láthatatlanok számunkra.

Bár egy neutroncsillag és egy fekete lyuk összeolvadását eddig egyszer sem észlelték a detektorok, pontosan erre alapozva a kutatók úgy vélik, hogy ilyen eseményből évente 600-nál több nem történhet egy ugyanekkora térrészben, különben már láttunk volna egyet.