Konsorcjum LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), do którego należy także zespół badaczy z UJ, ogłosiło detekcję połączenia się dwóch wyjątkowo masywnych czarnych dziur – najmasywniejszych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano za pomocą fal grawitacyjnych. To odkrycie rzuca wyzwanie obowiązującym teoriom na temat formowania się i ewolucji czarnych dziur oraz ograniczeniom modeli astrofizycznych.

Sygnał oznaczony jako GW231123 został zarejestrowany 23 listopada 2023 roku przez detektory LIGO w Hanford i Livingston w Stanach Zjednoczonych. W wyniku połączenia dwóch czarnych dziur – o masach około 100 i 140 mas Słońca – powstała nowa czarna dziura o masie przekraczającej 240 mas Słońca. Wydarzenie to miało miejsce w trakcie czwartej kampanii obserwacyjnej (O4) globalnej sieci detektorów fal grawitacyjnych.

Fale grawitacyjne – nazywane czasem „zmarszczkami czasoprzestrzeni” – po raz pierwszy wykryto w 2015 roku. Od tego czasu naukowcy wielokrotnie rejestrowali podobne sygnały, ale żadne z wcześniejszych zdarzeń nie było tak ekstremalne, jak to z listopada 2023 r.

W projekcie Virgo, będącym częścią konsorcjum LVK, od lat aktywnie uczestniczy zespół z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Badacze z UJ zajmują się m.in. monitorowaniem fal elektromagnetycznych o ekstremalnie niskich częstotliwościach, które mogłyby zakłócać pomiary realizowane przez detektory fal grawitacyjnych.

Obserwacja GW231123 i związana z nią publikacja naukowa pt. GW231123: a Binary Black Hole Merger with Total Mass 190–265 M to kolejny kamień milowy w rozwoju astronomii fal grawitacyjnych. Wyniki wskazują, że badania tego typu nie tylko rozszerzają naszą wiedzę o kosmicznych kataklizmach, ale też zmuszają do przedefiniowania podstawowych założeń fizyki gwiazd i czarnych dziur.

Projekt LIGO jest finansowany przez amerykańską Narodową Fundację Nauki (NSF), a zarządzany przez Caltech i MIT. W inicjatywie uczestniczy ponad 1600 naukowców z całego świata. Europejski odpowiednik, Virgo, zarządzany przez Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne (EGO), zrzesza około 1000 badaczy ze 175 instytucji w 20 krajach. Udział naukowców z Polski, w tym zespołu z UJ, stanowi ważny wkład w rozwój tej dynamicznej dziedziny badań.

Więcej informacji na temat projektu i odkrycia można znaleźć na stronie internetowej https://www.virgo-gw.eu.