Det är officiellt:Forskare har upptäckt så många gravitationsvågssignaler att de behöver en speciell katalog för att hålla koll. Men det är inte allt. De har lagt till fyra ny upptäckt av tal, och en av dessa signaler var a dubbel rekord slagare.

Innan vi berättar om den dubbla whammy, en sammanfattning:Den 14 september 2015, laserinterferometern Gravitationsvågsobservatorium, eller LIGO, upptäckte den första gravitationella våghändelsen någonsin orsakad av kollisionen mellan två svarta hål, ligger 1,3 miljarder ljusår bort. Denna Nobelpristagande upptäckt var en stor grej. Det tog decennier av arbete att bygga ett avancerat observatorium som kan känna av de små krusningar i rymdtiden som orsakas av några av de mest energiska händelserna som utlöses av universums mest massiva föremål. Sedan dess, jungfrusdetektorn, nära Pisa, Italien, har också spårat dessa händelser, öka precisionen i gravitationella vågdetekteringar.

LIGO och Virgo upptäckte också den första (och, för närvarande, endast) neutronstjärnans sammanslagning den 17 augusti, 2017.

Än så länge, alla sammanslagningar av svarta hål har varit mellan svarta hål med stjärnmassa, eller svarta hål som sannolikt bildades efter massiva stjärnor, några dussin gånger massan av vår sol, dog som supernovor. Genom att räkna antalet kollisioner med svarta hål, Vi har öppnat ett utsökt fönster till hur ofta svarta hål med binär stjärnmassa smälter samman i vårt universum. Detta, i förlängningen, ger en uppskattning av hur många svarta hål med stjärnmassa som lurar där ute. Våra nuvarande detektorer, dock, är inte utrustade för att ta upp gravitationella vågor som produceras genom sammanslagningar av supermassiva svarta hål.

Från Einstein till Black Holes Going Bump in the Night

Albert Einstein förutspådde berömd förekomsten av dessa vågor i sin historiska allmänna relativitetsteori för över 100 år sedan, men det är först nu som tekniken har kommit ikapp. Sedan 2015 har fysiker har förstärkt Einsteins förutsägelser genom att upptäcka 11 händelser (10 med binära svarta hål och en med binära neutronstjärnor).

Du kan visualisera gravitationella vågor som krusningar som genereras på ytan av en damm efter att en sten har tappats i mitten - stenen representerar energin som genereras vid kollisionen mellan svarta hål (eller neutronstjärnor), och dammens tvådimensionella yta är en grov analogi av rymdets tre dimensioner. Vågorna förökar sig med ljusets hastighet och ju mer massiva de kolliderande föremålen, ju mer energi som produceras och därför desto kraftfullare blir vågorna. När dessa vågor krusar genom vårt lilla hörn av universum, extremt känsliga gravitationsvåginterferometrar (som LIGO och Virgo) kan upptäcka en liten varptidsförskjutning när vågorna passerar genom vår planet. Vad mer, fysiker kan analysera dessa vågor för att dechiffrera naturen hos de kolliderande föremålen, som hur massiva de var och hur snabbt de snurrade innan de krossade ihop.

Det är för tidigt att säga att gravitationell vågastronomi är "rutin, "men när fler observatorier konstrueras runt om i världen, vi blir bättre på att hitta vågornas ursprung (platsen på himlen för de massiva kolliderande föremålen) och plocka upp svagare (och därför mer avlägsna och mindre energiska) händelser.

"På bara ett år, LIGO och VIRGO arbetar tillsammans har dramatiskt avancerad gravitationsvågforskning, och upptäcktshastigheten antyder att de mest spektakulära fynden ännu inte kommer, "sade Denise Caldwell i ett uttalande. Caldwell är chef för National Science Foundations avdelning för fysik.

Och, som vi nämnde, några av dessa nya upptäckter kommer att vara rekordbrytare, som GW170729, en av de nyligen meddelade signalerna som inträffade den 29 juli, 2017. Denna signal genererades genom kollisionen och sammanslagningen av två svarta hål som skapade ett enda svart hål 80 gånger massan av vår sol. Smadran inträffade i en avlägsen galax för cirka 5 miljarder år sedan. Detta gör GW170729 till den mest massiva och den mest avlägsna svarta hålssammanslagningen som hittats.

Kom ihåg hur vi sa att ju större de svarta hålen är, desto mer energiska är deras kollision? I kollisionsprocessen, denna sammanslagning av svarta hål omvandlade fem solmassor av svart hålsmassa till ren energi. Det var därför signalen var tillräckligt stark för att eka genom universum, tvätta över jorden 5 miljarder år senare. De tre andra nya (mindre och närmare) gravitationella vågdetekteringarna inkluderar signaler som alla upptäcktes 2017 den 9 augusti, 18 och 23 - de har fått namnet GW170809, GW170818, respektive GW170823. Dessa nya upptäckter är detaljerade i två studier som publicerats på förtryckstjänsten arXiv.

Endast början

Svarta hål är några av de mest gåtfulla föremålen i universum. Vi vet att de finns där ute, och nu har vi till och med direktmätningar från deras sammanslagningar via de gravitationella krusningar de skapar, men många mysterier återstår. En av de största fynden som kommer från denna senaste uppsättning upptäckter är att astrofysiker kan uppskatta, för första gången, att alla svarta hål med stjärnmassa ska vara mindre än 45 gånger massan av vår sol när de kommer från sina supernovor.

"Gravitationsvågor ger oss en aldrig tidigare skådad inblick i befolkningen och egenskaperna hos svarta hål, "sa postdoktor Chris Pankow i ett uttalande från Northwestern University och Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)." Vi har nu en skarpare bild av både hur ofta stjärnmassa binära svarta hål smälter samman och vad deras massor är. Dessa mätningar kommer ytterligare att göra det möjligt för oss att förstå hur de mest massiva stjärnorna i vårt universum föds, lev och dö. "

Och gissa vad? Detta är bara början. Fler gravitationella vågobservatorier planeras runt om i världen (och i rymden), och befintliga detektorer genomgår känslighetsuppgraderingar.

Allt tyder på att den nya gravitationsvågskatalogen kommer att växa snabbt under de kommande åren, lyser de mörka händelserna som inträffar längst bort i den kosmiska vidden.

Både LIGO och Virgo har genomfört sina två första körningar sedan 2015. En tredje observationsrunda är planerad att börja i början av 2019 efter ytterligare uppgraderingar av deras ultrakänsliga interferometrar är klara.