В ноябре 2021 года физики из коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA выпустили третий каталог регистрации гравитационных волн, вызванных слиянием нейтронных звезд и черных дыр. В нем зафиксировано 35 новых событий, и это рекордный показатель, учитывая, что с момента первой фиксации этих волн в 2016 зарегистрировано всего 90 случаев их обнаружения. Исследование гравитационных волн способно раскрыть тайны образования Вселенной, рождения черных дыр и нейтронных звезд.
О том, что способствовало открытию гравитационных волн и какие перспективы оно раскрывает, журналу «Будущее» рассказал профессор физики Эудженио Кочча, ректор Научного института Гран-Сассо (Италия) и один из тех, кто стоит за открытием этого явления.
Как пришли к открытию гравитационных волн
— Ученые из Австралии и Европы смогли создать детектор гравитационных волн нового типа, который может регистрировать высокочастотные гравитационные волны. Статья об этом была опубликована в журнале Американского физического общества (APS Physics). Насколько это большой шаг в изучении гравитационных волн? И как сильно за последние годы продвинулось научное сообщество в этом направлении?
— Гравитационные волны были предсказаны Эйнштейном около 100 лет назад как рябь в пространстве-времени, вызванная ускорением масс. После более чем 50 лет экспериментальных работ детекторы коллаборации LIGO-Virgo в последние годы наблюдали несколько сигналов гравитационных волн. Изучение гравитационных волн даст уникальную информацию об опыте и природе темных компактных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды, а также о гравитационной физике в экстремальных условиях.
Кроме того, изучение первичных гравитационных волн позволит исследовать процессы в очень ранней Вселенной. Это исследование мотивирует около тысячи ученых во всем мире создавать большие лазерные интерферометры, используя передовые технологии и алгоритмы анализа данных. Состояние поля будет пересмотрено в свете прямого обнаружения гравитационных волн и наблюдения за слияниями двойных черных дыр и нейтронных звезд.
Типично для итальянцев примазаться к открытию Лиго.
Может и так, но, справедливости ради стоит отметить, что все-таки Эудженио, как и остальные его коллеги из Virgo - соавторы статьи о первом прямом детектировании гравитационных волн (Phys. Rev. Lett. 116, 061102 (2016)). Хотя, конечно, факт, что первое детектирование было сделано американским Advanced LIGO, тогда как Advanced Virgo все еще доводился до ума, до сих пор воспринимается итальянцами весьма болезненно :)
Формально гравитационное излучение косвенно наблюдалось довольно давно по изменению периода вращения двойных систем с пульсаром в качестве одного из компонент (задача из второго тома Ландау, Лившица Теория поля). Но явное и прямое наблюдение гравитационной волны это конечно круто, причём это «круто» случилось весьма неожиданно, так как наблюли очень редкое событие к которому мы оказались в нужной плоскости. К сожалению чувствительность детекторов гравитационного излучения не достаточно хороша чтобы говорить о том, что мы эту гравитацию буквально чувствуем наравне с тем, что видим, но в перспективе на ближайшие десятилетия ситуация улучшится.
Главное, держу пальцы скрещенными, чтобы политики опять не догнали, что физики их разводят для своего интереса и не спустили деньги на какую-нибудь войнушку, а не на интерес физиков, который в отличии от войнушки никому зла не делает.