space

Гравитационные волны: «темной стороны» Вселенной

Категория: Поиск жизни

oi.org-151111 февраля анонсировали, что ученые впервые доказали тот факт, что пространство само вибрирует. Теперь они находятся в предвкушении последующих открытий, скрываемых в пресловутой темноте.

Первоначальное обнаружение так называемых гравитационных волн произошло в сентябре, когда пара черных дыр, каждая из которых имеет диаметр примерно в 30 раз массивнее нашего Солнца, направилась друг к другу по спирали, а затем объединилась в новую, более крупную черную дыру на расстоянии в 1.3 миллиардов световых лет.

В мгновение ока, столкновение выпустило мощную волну энергии, превышающую энергию всех звезд во Вселенной в 50 раз. И это оказалось настолько мощным, чтобы слегка покачнуть L-образный 2.5-мильный лазерный луч на Земле, который представляет собою сердце LIGO – Лазерный интерферометр гравитационно-волновой обсерватории.

Обсерватории LIGO в штате Луизианна и Вашингтоге подверглись модернизации как раз, когда было сделано обнаружение. Ученые провели целый месяц, проверяя след гравитационной волны, которая изменила длину лазерного луча в 10000 раз меньше диаметра протона. В то же время LIGO продолжал контролировать другие космические встряски.

«До этого мы даже не знали, что черные дыры существуют в парах», — сообщил физик Университета Флориды, теперь уже директор LIGO в Калифорнийском технологическом институте Дэвид Реитзе Дому Научного Комитета на прошлой неделе.

«Это начало новой астрономии», — добавил Дэвид Шумейкер, физик из Массачусетского технологического института.

Детекторы LIGO собирали данные в течение еще трех месяцев, а затем закрыли приборы, чтобы подготовить их к повышенной чувствительности.

Дополнительные выводы не были еще озвучены, но Габриэла Гонсалес, физик из университета штата Луизиана, представительница научного сотрудничества LIGO, намекнула законодателям, что обнаружение сливающихся черных дыр — не одиночное событие.

«Мы увидели одно событие за один месяц… так что мы можем строить предположения только на этих данных. Но мы взяли информацию за три месяца, которые до сих пор анализируются. И все, что мы видим, соответствует тому, что мы увидели там», — сказала Гонсалес.

«Благодаря теоретическим моделям ученые рассчитывают иметь возможность обнаружить, по крайней мере, несколько гравитационных волн в год», — добавила она.

Объединение черных дыр не является тем космическим событием, которое вероятно приносит вибрацию в ткань пространства и времени.

Ученые надеются, что LIGO будет ощущать раскаты нейтронных звезд, являющихся плотными остатками разрушенных звезд, упакованных таким образом, что одна чайная ложка такой материи будет весить около 10 миллионов тонн.

Как правило, нейтронные звезды являются намагниченными и вращающимися, хотя до конца этот процесс еще не объяснен. Они также могут существовать в парах, давая ученым возможность обнаружить не только, как взаимодействуют гравитационные волны, но и рентгеновские, радиоволны и другие электромагнитные излучения, которые они производят.

«Мы можем собрать всю это информацию… и узнать больше, чем могли бы когда-либо без гравитационных волн или без их комбинации», — сказал Шумейкер.

LIGO также сможет определить взрывы сверхновых звезд, разрушение, космические струны, и даже то, что Шумейкер называет «дефектами» в переплетениях пространства и времени.

«Нас, конечно, ожидают сюрпризы. Каждый раз, когда мы открываем окно во вселенную, мы видим что-то новое», — сказал он.

А тем временем LIGO возвращается к работе этим летом или в начале осени. К нему может присоединиться первый из нескольких запланированных лазерных интерферометров за пределами Соединенных Штатов.

Дева – франкоитальянский проект, расположенный недалеко от Пизы в Италии, добавляет третье ухо для обнаружения и проверки гравитационных волн, чтобы точно определить их источники.

Дева будет также служить в качестве резервной копии, если один из близнецов директоров LIGO в США не будет на месте. Имея, по крайней мере, два прибора для обнаружения, мы получаем ключ к исключению возможных наземных источников вибрации.

Япония разрабатывает детектор гравитационных волн, а на прошлой неделе также индийское правительство дало свое согласие на продвижение проекта LIGO-Индия.

Европа также присоединилась и испытывает космический детектор гравитационной волны под названием следопыт LISA.

«В космосе, вместо того, чтобы иметь механизм длиной в 2.5 мили (для обнаружения гравитационных волн), вы можете обзавестись механизмом длинной в 2.5 миллионов миль. Наша чувствительность растет с длиной этого механизма», — сказал Шумейкер.

Поскольку гравитационные волны, как и электромагнитное излучение, распространяются на разной длине, ученые ожидают, что многократные обсерватории гравитационных волн будут необходимы для изучения различных явлений.

«Мы смотрим на темную сторону Вселенной, о которой слишком мало знаем», — сказала Гонсалес.

Поделиться с друзьями: