Ogłoszono wyniki badań nad chronometrażem pulsarów. Dzięki precyzyjnym pomiarom astronomowie byli w stanie zaobserwować zaburzenia pulsów gwiazd neutronowych, których charakterystyczny kształt wskazuje na istnienie tła fal grawitacyjnych. Swój udział w tym przełomowym odkryciu miała doktorantka Uniwersytetu Warszawskiego.
Cztery zespoły analizujące chronometraż pulsarów ogłosiły wyniki ostatnich kilkunastu lat obserwacji. W skład jednej z grup badawczych – Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) – wchodzi Małgorzata Curyło, doktorantka w Obserwatorium Astronomicznym UW. Analizy wykonane przez PPTA, European Pulsar Timing Array (EPTA), North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) oraz Indian Pulsar Timing Array (InPTA) pokazują istnienie sygnałów zgodnych z istnieniem tła fal grawitacyjnych od 10-9 do 10-7.5 Hz. Źródłem tego sygnału mogą być masywne układy podwójne czarnych dziur w łączących się galaktykach w całym Wszechświecie, ale istnieje też możliwość, że fale te pochodzą od zjawisk zachodzących we wczesnym Wszechświecie, tj. przejść fazowych, inflacji czy zderzeń defektów topologicznych.
W przeciwieństwie do pierwszej obserwacji fal grawitacyjnych przez detektory naziemne LIGO i Virgo (konsorcjum LVK) w 2015 roku detekcja sygnału na częstościach nanoherzowych wymaga instrumentu wielkości całej galaktyki. To właśnie dlatego do badań wykorzystano obserwacje pulsarów.
– Pulsary to gwiazdy, które z dokładnością zegarów atomowych emitują w stronę Ziemi pulsy emisji radiowej – wyjaśnia Małgorzata Curyło, dodając: – Dzięki niezwykle precyzyjnym pomiarom astronomowie byli w stanie zaobserwować zaburzenia tych pulsów, których charakterystyczny kształt wskazuje na istnienie tła fal grawitacyjnych. Potwierdzenie źródła sygnału zajmie jednak jeszcze wiele lat.
Astronomia fal grawitacyjnych otwiera nowy etap badań na wielu częstotliwościach – od pasma 10-9 Hz, obserwowanego za pomocą chronometrażu pulsarów, do pasma 100–1000 Hz, obserwowanego za pomocą interferometrów naziemnych LVK.
– Detekcja fal grawitacyjnych na niskich częstotliwościach to otwarcie nowego okna badań w astronomii, to rewolucja podobna do tej, która nastąpiła wraz z początkiem obserwacji Wszechświata – nie tylko w zakresie światła widzialnego, lecz także w innych zakresach, np. w falach radiowych. To odkrycie otwiera pole badań na kolejne dekady – wyjaśnia prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego UW.