Forskare från Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute; AEI) i Hannover har tillsammans med internationella kollegor publicerat sin andra Open Gravitational-wave Catalog (2-OGC). De använde förbättrade sökmetoder för att gräva djupare i allmänt tillgängliga data från LIGOs och Virgos första och andra observationskörningar. Förutom att bekräfta de tio kända sammanslagningarna av binära svarta hål och en sammanslagning av binära neutronstjärnor, de identifierar också fyra lovande svarta håls fusionskandidater, som missades av initiala LIGO/Jungfruanalyser. Dessa resultat visar värdet av sökningar i offentlig LIGO/Virgo-data från forskargrupper oberoende av LIGO/Virgo-samarbeten. Forskargruppen tillhandahåller också sin fullständiga katalog utöver detaljerad analys av mer än ett dussin möjliga binära svarta hålsfusioner.

"Vi införlivar banbrytande metoder, säger Alexander Nitz, en stabsforskare vid Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) i Hannover, som ledde det internationella forskarteamet. "Våra förbättringar gör det möjligt att upptäcka svagare sammanslagningar av binära svarta hål:de fyra extra signalerna visar att detta fungerar!"

Resultaten publicerades i The Astrofysisk tidskrift i dag.

Nya upptäckter i gamla data

Det internationella forskarteamet analyserade allmänt tillgängliga gravitationsvågdata som tagits av Advanced LIGO och Advanced Virgo-detektorerna i deras första (O1:september 2015–januari 2016) och andra (O2:november 2016–augusti 2017) observationskörningar. Dessa har tidigare analyserats av LIGO Scientific och Virgo-samarbetet. Tio sammanslagningar av binära svarta hål och en sammanslagning av binära neutronstjärnor har hittats. En annan oberoende analys hade tidigare funnit flera ytterligare svarta hålsfusioner.

Arbetet som leds av Nitz bekräftar 14 av dessa händelser och finner ytterligare en möjlig binär sammanslagning av svarta hål som missats av tidigare analyser. Om det är verkligt, GW151205 kom från en ganska avlägsen sammanslagning av två massiva svarta hål på cirka 70 och 40 gånger vår sols massa, respektive.

Tricket var inte bara ett förbättrat sätt att rangordna potentiella gravitationsvågsignaler, men också att rikta in sig på egenskaperna som binära svarta hål förväntas ha. "Vi har en uppfattning om vad den typiska massan är för ett binärt svart hål från de signaler som redan upptäcktes, " förklarar Collin Capano, en senior forskare vid AEI Hannover och medförfattare till publikationen. "Vår känslighet för binära svarta hål förbättras med 50 % till 60 % genom att använda denna information för att justera vår sökning för att leta efter de mest sannolika signalerna."

Inga nya sammanslagningar av binära neutronstjärnor

Teamet hittar inga nya kandidater för sammanslagningar av binära neutronstjärnor i LIGO/Virgo-data från O1 och O2. Eftersom endast två sammanslagningar av binära neutronstjärnor har identifierats av deras gravitationsvågor och den underliggande populationen inte är välkänd, en riktad sökning är ännu inte möjlig.

De 15 signalerna som nu rapporteras är bara en liten del av en större onlinekatalog. Teamet publicerade sin fullständiga katalog över evenemang, inklusive statistiskt mindre signifikanta kandidater och de detaljerade resultaten av deras analys. "Vi hoppas att dessa data kommer att göra det möjligt för andra forskare att göra framtida djupgående sökningar genom att ge en bättre förståelse av den binära svarta hålspopulationen, samt bakgrundsljud, " säger Sumit Kumar, en senior forskare vid AEI Hannover och medförfattare till publikationen.