ELTE Gravitációshullám- és Kozmológiai Kutatócsoport

KUTATÁSI TÉMA

Albert Einstein általános relativitáselmélete alapján a gravitációs hullámok a téridő szövetének hullámszerű torzulásai, melyeket mozgó tömegek keltenek, és fénysebességgel terjednek tova. Bár a XX. század során több kísérlet is próbálkozott a gravitációs hullámok észlelésével, az első közvetlen észlelést a LIGO-Virgo Collaboration (LVC) érte el 2015. szeptemberében a két LIGO detektorral. Az LVC tagjaiként 2007 óta vagyunk részesei és hozzájárulói ennek a jelentős tudományos eredményt elérő projektnek. A gravitációs hullámok immár gyakori észleléseivel nemcsak Einstein általános relativitáselméletét tudjuk tesztelni különféle erős gravitációs mezőkre, de a gravitációs hullámok a csillagászatot is forradalmasítják egy új, korábban nem elérhető eszközt adva a világegyetem megfigyelésére.

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem LIGO tagcsoportjaként többféle projekten keresztül segítjük a gravitációs hullámok megfigyelését: dolgozunk az asztrofizikai források mélyebb megértésén, algoritmusokat fejlesztünk a jelek azonosítására és rekonstruálására, optimalizáljuk a jövőbeli detektorhálózatok működési tervét. A tudományos felfedezések számára az egyik legígéretesebb terület a többcsatornás csillagászat, amelyben gravitációshullám-detektorok jelek észlelésekor riasztást küldenek hagyományos teleszkópok számára, hogy azok az égen lokalizált forrás esetleges fénykibocsájtását is megfigyelhessék. A LIGO tagcsoportunk e megfigyeléseket a lehetséges forrásgalaxisok beazonosításával segíti egy a célra optimalizált galaxiskatalógussal, figyelembe véve a gravitációshullám-források várt előfordulási gyakoriságát, és a legjobb távcsöves megfigyelési stratégiát.

Részt veszünk a kozmológiai Hubble-állandó gravitációs hullámokra alapozott mérésében, amely a gravitációshullám-kozmológia, mint új tudományterület úttörő célkitűzése és a LIGO projekt egyik kiemelt tudományos célja. Tekintettel az egyre súlyosabb ellentmondásra a Hubble-állandó korai és késői univerzum megfigyeléseiből számolt értékei között, új ötletekkel és modellekkel próbáljuk meg elősegíteni a világegyetem fejlődésének jobb megértését.

Eredményeink

• Kifejlesztettük a GLADE+ galaxiskatalógust [1] a LIGO-Virgo-KAGRA detektorhálózat gravitációshullám-jeleinek többcsatornás megfigyeléséhez és kozmológiai kiértékeléséhez. A GLADE+ (és elődje, a GLADE [2]) a gravitációshullám-asztrofizika standard eszközévé vált, továbbá számos független projektben használják és hivatkozzák. A galaxisok és a gravitációshullám-események jellemzői közötti korrelációkat felismerve kidolgoztuk a lehetséges forrásgalaxisok súlyozásának és rangsorolásának módját, amely elengedhetetlen a hatékony utófénykereséshez és kozmológiai kiértékeléshez [3].
• Részt vettünk a Hubble-állandó gravitációs hullámokra alapozott meghatározásában, ami a LIGO projekt egyik fő célja [1, 2]. A Hubble-állandó meghatározásához a gravitációshullám-események és a lehetséges forrásgalaxisok tulajdonságainak együttes figyelembe vételére van szükség: előbbiből az események kozmológiai távolságát, utóbbiból a lehetséges forrásgalaxisok távolodási sebességét használjuk elsősorban [3]. A lehetséges forrásgalaxisok kijelölése, rangsorolása, implementálása az analízisbe, valamint a lehetséges hibaforrások azonosítása a LIGO kollaboráción belül a kutatócsoportunk feladata.
•  Elsőként végeztük el és publikáltuk nem standard kozmológiai modellek tesztelését gravitációs hullámokkal [1]. A tesztelt ún. sodródó kozmológiai modellek a standard kozmológiai modell számos ismert problémáját és nyitott kérdését feloldják. E modellek részletes kidolgozása és átfogó tesztelése még nyitott feladat.

TAGOK

KORÁBBI TAGOK

	Budai Andor doktorandusz ELTE honlap
	Dálya Gergely doktorandusz ELTE honlap
	Gabriel Cardoso mesterszakos hallgató
	Ramon Díaz mesterszakos hallgató
	Karsai Alexandra alapszakos szakdolgozó
	Fiam Regina alapszakos hallgató

ELÉRHETŐSÉGEK