Гравитационные волны
wikipedia.org
3 октября 2017 года Райнер Вайсс, Кип Торн и Барри Бэриш получили за «за решающий вклад в детектор LIGO и за наблюдение гравитационных волн» Нобелевскую премию по физике.
Ученые подтвердили открытие гравитационных волн, которые были предсказаны Альбертом Эйнштейном еще в 1916 году на основе его общей теории относительности. Такое заявление сделали в ходе пресс-конференции 11 февраля 2016 года в Вашингтоне ученые международной коллаборации LIGO. Ее исследователи работают с лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO), расположенной в США. Именно два ее интерферометра (один находится в штате Луизиана, а другой в штате Вашингтон, США) получили соответствующий сигнал 14 сентября 2015 года.
Известный астрофизик, доктор физико-математических наук Сергей Попов рассказал Slon Magazine, что действительно произошло в ходе эксперимента и какое значение это открытие имеет для современной науки.
Что произошло в ходе эксперимента?
Двумя детекторами (интерферометрами) LIGO был независимо получен сигнал от слияния двух довольно массивных черных дыр – примерно от 30 масс Солнца каждая. Это действительно довольно много. Ведь сигнал шел к нам 1 млрд 300 млн световых лет. И именно потому, что черные дыры такие массивные, мы смогли увидеть это с такого расстояния. Если бы они были массой более привычной нам, где-то 7–10 масс Солнца, то с такого расстояния увидеть сигнал нам бы не удалось.
Какое значение для науки имеет это открытие?
Значение этого открытия очень близко по значению к открытию бозона Хиггса. Он был предсказан, и когда его открыли, получается, не произошло никакой революции – и это было хорошо. С гравитационными волнами похожая ситуация. Они были предсказаны около века назад. И их открытие означает, что мы верно представляем себе гравитацию. Это очень важное и долгожданное открытие. Оно существенно еще и потому, что дает нам уверенность в существовании черных дыр. Ведь нам важно видеть сигналы от их слияния (то есть как раз гравитационные волны), потому что именно это источник информации.
Природа сама дает нам в руки такую находку – звезды, особенно тяжелые, любят рождаться парами
Следующим шагом в науке будет переход к гравитационно-волновой астрономии – заработает больше детекторов, они будут видеть порядка ста событий в год. На засеченные ими источники можно будет навести разного вида телескопы и увидеть вспышки уже в других диапазонах (например, в гамма- или рентгеновском). Это станет новым существенным окном во Вселенную.
Как работают интерферометры?
Если говорить о самих лазерных установках, на ум сразу приходит ближайшая аналогия – Большой адронный коллайдер. Пока он работал, люди обрабатывали с него данные. Здесь то же самое: есть две установки, которые начали работать осенью, несколько месяцев поработали в штатном режиме с техническими перерывами и усовершенствованиями и далее также будут продолжать работать. В процессе обработки данных у них появляются кандидаты на звание «события», с которыми начинают работать еще более тщательно. И по мере этого появляется уверенность (или наоборот), что какой-то из найденных сигналов – действительно астрофизический феномен. Сегодняшние результаты – это не какой-то разовый эксперимент, исследования продолжатся далее.
