Mostra la font per a GW150914

{{Infotaula esdeveniment}}
La primera '''detecció d'ones gravitacionals''' fou anunciada l'[[11 de febrer]] de 2016, fruit de la col·laboració entre [[LIGO]], [[VIRGO]] i [[GEO600]]. Les ones gravitacionals detectades van ser produïdes per la fusió de dos [[Forat negre|forats negres]] a uns 410 [[Parsec|megaparsecs]] de la Terra<ref name="PRL-20160211"/><ref name="Naeye">{{ref-notícia|cognom=Naeye |nom=Robert |url= http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/gravitational-wave-detection-heralds-new-era-of-science-0211201644/ |títol=Gravitational Wave Detection Heralds New Era of Science |obra=Sky and Telescope |data= 11 febrer 2016 | consulta= 11 febrer 2016}}</ref><ref name="NYT-20160212">Overbye, Dennis (11 February 2016).</ref><ref name="Clark 2016">Clark, Stuart (11 February 2016).</ref><ref name="Discovery 2016">Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (11 February 2016).</ref> (uns 1.300 milions d'anys llum<ref>{{Ref-web|url = https://einstein.phys.uwm.edu/forum_thread.php?id=11814&postid=152110#152110|títol = Exciting news: Gravitational Waves detected!|consulta = 19/2/2016|llengua = anglès|editor = Bruce Allen|data = 11/2/2016|arxiuurl = https://web.archive.org/web/20160302070201/https://einstein.phys.uwm.edu/forum_thread.php?id=11814&postid=152110#152110|arxiudata = 2016-03-02}}</ref>). El senyal va rebre el codi '''GW150914'''.<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref><ref name="Naeye"/>

La forma d'ona detectada, observada el [[14 de setembre]] de 2015 per científics de l'Albert Einstein Institute a [[Hannover]], [[Alemanya]], és compatible amb les prediccions de la relativitat general per a l'atracció i fusió d'un parell de forats negres i el subsegüent ‘ringdown' del forat negre resultant.<ref name="BBC_11Feb16">[http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-35524440 «Gravitational waves from black holes detected»].</ref><ref>{{format ref}} http://www.newyorker.com/tech/elements/gravitational-waves-exist-heres-how-scientists-finally-found-them</ref> Les observacions van demostrar l'existència d'un sistema binari de forats negres de massa estel·lar i la primera observació d'una fusió d'un sistema binari de forats negres.

== Detectors de LIGO ==
LIGO opera dos observatoris d'ones gravitacionals a la vegada: l'Observatori LIGO Livingston ([http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=30_33_46.42_N_90_46_27.27_W_ 30°33′46.42″N] [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=30_33_46.42_N_90_46_27.27_W_ 90°46′27.27″O] / [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=30_33_46.42_N_90_46_27.27_W_ 30.5628944], [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=30_33_46.42_N_90_46_27.27_W_ -90.7742417]) a [[Livingston (Louisiana)|Livingston]], [[Louisiana]], i l'Observatori LIGO Hanford, al DOE Hanford Site ([http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=46_27_18.52_N_119_24_27.56_W_ 46°27′18.52″N] [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=46_27_18.52_N_119_24_27.56_W_ 119°24′27.56″O] / [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=46_27_18.52_N_119_24_27.56_W_ 46.4551444], [http://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=es&pagename=Detecci%C3%B3n_de_ondas_gravitacionales&params=46_27_18.52_N_119_24_27.56_W_ -119.4076556]), localitzat prop de [[Richland (Washington)|Richland]], [[Washington (estat)|Washington]]. Aquests llocs estan separats per 3.002 quilòmetres. Les operacions inicial de LIGO, entre 2002 i 2010, no van detectar cap ona gravitacional. Aquest període va estar seguit per un tancament de diversos anys mentre es reemplaçaven els detectors per d'altres millorats, la versió "Advanced LIGO".<ref>[<nowiki>{{format ref}} http://spie.org/newsroom/technical-articles/videos/ligo-hanford-spie-video</nowiki> «Gravitational wave detection a step closer with Advanced LIGO »].</ref> Al febrer 2015, els dos detectors van entrar en el mode d'enginyeria o preparació.<ref>{{ref-web|títol= LIGO Hanford's H1 Achieves Two-Hour Full Lock&nbsp;|url= https://www.advancedligo.mit.edu/feb_2015_news.html|data= febrer 2015|consulta= 2022-11-05|arxiuurl= https://web.archive.org/web/20150922064706/https://www.advancedligo.mit.edu/feb_2015_news.html|arxiudata= 2015-09-22}}</ref> Va ser durant aquest període quan es va detectar l'esdeveniment, ja que la fase d'operació científica formal no va començar fins al [[18 de setembre]] de 2015.

== Detecció de l'esdeveniment ==
El senyal d'ona gravitacional GW150914 va ser detectat pels detectors de LIGO de Hanford ([[Washington (estat)|Washington]], EUA), i Livingston ([[Louisiana]], EUA), a les 09:50:45 [[Temps universal coordinat|UTC]] del 14 de setembre de 2015. El senyal va durar uns 0,2 segons, i va augmentar en freqüència i amplitud en aproximadament 8 cicles de 35 a 150 Hz, on l'amplitud va aconseguir un màxim. La detecció es va produir en un període de tres minuts d'adquisició de dades utilitzant mètodes de cerca de baixa latència que proporcionen una anàlisi inicial ràpida de les dades dels detectors. Una anàlisi estadística més detallat del senyal i de 16 dies de dades (del 12 setembre a 20 octubre), va identificar GW150914 com un esdeveniment real, amb una [[significació estadística]] de més de [[Desviació tipus|5,1 sigma]].<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref><ref name="DetectionScienceSummary"/>

El senyal va ser detectat a Livingstone 7 mil·lisegons abans que a Handford, la qual cosa, donada la distància entre els dos observatoris, és compatible amb el fet que les ones gravitacionals es propaguin a la [[velocitat de la llum]].<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref>

Al moment de l'esdeveniment, el detector d'ones gravitatòries Virgo estava inactiu i rebent unes millores, i GEO600 no va ser prou sensible per detectar el senyal.<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref>

Segons [[Rainer Weiss]], en la primera presa de mesures (entre setembre de 2015 i gener de 2016) va haver-hi almenys altres quatre esdeveniments més, tot i que més febles que GW150914.<ref name="NYT-20160212">Overbye, Dennis (11 February 2016).</ref>

== Fusió de forats negres ==
L'anàlisi del senyal va suggerir que va ser produït per la fusió de dos forats negres amb masses de 29±4 vegades la massa del [[Sol]], resultant en un forat negre de 62±4 masses solars.<math>36^{+5}_{-4}</math> Les 3,0±0.5 masses solars restants corresponen a energia emesa en forma d'ones gravitatòries, segons l'equivalència entre massa i energia. L'esdeveniment va ocórrer a una distància de <math>410^{+160}_{-180}</math> [[Parsec|megaparsecs]], o 1,3±0.6 milers de milions [[Any llum|anys llum.]]<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref><ref name="Properties">[https://dcc.ligo.org/public/0122/P1500218/012/GW150914_parameter_estimation_v13.pdf ''Properties of the binary black hole merger GW150914''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160215165026/https://dcc.ligo.org/public/0122/P1500218/012/GW150914_parameter_estimation_v13.pdf |date=2016-02-15}}. 11 February 2016.</ref> El màxim de potència emès va superar la potència lluminosa combinada radiada per tots els estels en l'univers observable.<ref name="DetectionScienceSummary"/><ref name="Discovery 2016">Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (11 February 2016).</ref>

Durant els 0,2 segons de durada del senyal detectable, la velocitat relativa dels forats negres va augmentar del 30% al 60% de la [[velocitat de la llum]], i els objectes que orbitaven a una distància d'uns quants centenars de quilòmetres abans de fusionar-se.<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref><ref name="DetectionScienceSummary">[https://www.ligo.caltech.edu/system/media_files/binaries/301/original/detection-science-summary.pdf «Observation Of Gravitational Waves From A Binary Black Hole Merger»].</ref>

El decaïment de la forma d'ona després del màxim era compatible amb l'oscil·lació esmorteïda d'un forat negre que es relaxa a una configuració fusionada final.<ref name="PRL-20160211">Abbott, B.P. et al. (2016).</ref>

Es pensa que l'objecte resultant de la fusió és un [[Mètrica de Kerr|forat negre en rotació]].<ref name="DetectionScienceSummary"/>
[[Fitxer:Northern_leg_of_LIGO_interferometer_on_Hanford_Reservation.JPG|miniatura|Braç nord de l'observatori de LIGO en Hanford]]

== Anunci ==
L'anunci de la detecció es va realitzar l'11 de febrer de 2016, en una roda de premsa a [[Washington DC|Washington D. de]] C. Hi van participar el director executiu de LIGO, [[David Reitze]], dos dels seus creadors, [[Rainer Weiss]] i [[Kip Thorne]], la portaveu de la col·laboració científica de LIGO, Gabriela González i la directora de la [[National Science Foundation|NSF]], [[France A. Córdova]].<ref name="Clark 2016">Clark, Stuart (11 February 2016).</ref><ref name="Discovery 2016">Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (11 February 2016).</ref><ref name="NYT-20160212">Overbye, Dennis (11 February 2016).</ref>

Hi havia molts rumors sobre una possible detecció amb anterioritat a l'anunci, començant poc després de l'esdeveniment per un tweet de la investigadora [[Lawrence Krauss]] el 25 de setembre de 2015.<ref name="Nature12Jan16">[http://www.nature.com/news/gravitational-wave-rumours-in-overdrive-1.19161 «Gravitational-wave rumours in overdrive»].</ref>

== Implicacions ==
=== Prova de la Relativitat General ===
La massa i moment angular del forat negre després de l'esdeveniment de fusió són compatibles amb les propietats dels dos forats negres abans de la fusió segons prediu la relativitat general. Això constitueix una prova de la relativitat general en el règim de camp fort, un règim que anteriorment era impossible de sondejar.<ref name="PRL-20160211"/>

=== Astrofísica ===
El coneixement de les masses dels dos forats negres abans de la fusió proporciona una valuosa informació sobre l'evolució estel·lar. Els dos forats negres tenien més massa que els [[Forat negre estel·lar|forats negres estel·lars]] detectats prèviament mitjançant binàries de rajos X. Això podria significar que els vents estel·lars de les estavelles progenitores haurien estat relativament febles, i que per tant la [[metal·licitat]] hauria estat menor que la meitat del valor solar.<ref name=:0>{{ref-publicació|cognom=Abbott|nom=B. P.|nom2=R.|nom3=T. D.|nom4=M. R.|nom5=F.|títol=Astrophysical Implications of the Binary Black Hole Merger GW150914|publicació=The Astrophysical Journal Letters|llengua=en|url=http://stacks.iop.org/2041-8205/818/i=2/a=L22|consulta=2016-02-11|volum=818|exemplar=2|data=2016-01-01|pàgines=L22|doi=10.3847/2041-8205/818/2/L22|issn=2041-8205|apellidos2=Abbott|apellidos3=Abbott|apellidos4=Abernathy|apellidos5=Acernese|nom6=K.|apellidos6=Ackley|nom7=C.|apellidos7=Adams|nom8=T.|apellidos8=Adams|apellidos9=P. Addesso}}</ref>

El fet que els dos forats negres estiguessin en un sistema binari imposa condicions als escenaris d'evolució estel·lar o de formació dinàmica (depenent de com es formés el sistema binari).<ref name=:0/>

=== Gravitons ===
El [[gravitó]] és la hipotètica partícula elemental associada amb la gravetat, i teòricament la seva massa és nul·la. Les observacions de la fase d'atracció dels forats negres permeten millorar lleugerament la cota superior a la seva massa (<math>m_g < 1,2 \times 10^{-22}\ \mathrm{eV}/c^2</math>).<ref name="PRL-20160211"/>

== Vegeu també ==
* [[Observació d'ones gravitacionals]]
* [[Ona gravitacional]]
* [[LIGO]]

== Referències ==
{{Referències}}

== Enllaços externs ==
{{Commonscat}}
* [http://www.bbc.com/news/science-environment-35524440 Visualització per computadora del senyal rebut per LIGO]

[[Categoria:Ones gravitacionals]]