В прошлом году исследователи впервые сумели подтвердить факт существования явления гравитационных волн. Это стало возможным благодаря двум обсерваториям-детекторам LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Вскоре после этого они помогли обнаружить два дополнительных гравитационных волновых события, рябь от которых распространялась по всей Вселенной. Теперь к трем фактам регистрации гравитационных волн можно добавить четвертый. Примечательно, что в этом случае к процессу регистрации подключился третий детектор Virgo, расположенный в Италии.
Совместная работа трех детекторов дает исследователям весомые преимущества. Во-первых, гравитационные волны являются, по существу, рябью в пространстве-времени. Когда во Вселенной происходит какое-то крупное событие - например, когда две черные дыры сливаются в одну - пульсация посылается во всех направлениях и проходит через пространство-время со скоростью света. Альберт Эйнштейн предсказал существование этого типа волн, но до запуска проекта LIGO исследователи не имели возможности их наблюдать.
Детекторы LIGO и Virgo созданы по одинаковому принципу. Два длинных туннеля располагаются перпендикулярно друг другу. В точке их пересечения происходит разделение лазерного луча. Часть его движется по одному туннелю, а другая часть - по второму. Зеркала на концах туннеля отражают лучи обратно, и если никакой большой космической активности не наблюдается, два луча компенсируют друг друга. Однако, если две черные дыры врезаются друг в друга и создают гравитационные волны, которые будут растягивать пространство-время, незначительно изменяя длину туннелей. Когда это происходит, два лазерных луча отражаются с небольшой разницей во времени, и это дает астрономам информацию о том, что произошло, где и когда.
Прежние регистрации гравитационных волн осуществлялись при помощи двух детекторов LIGO, расположенных в Вашингтоне и Луизиане. Детектор Virgo был введен в строй 1 августа 2017 года и уже 14 августа зарегистрировал первое событие. Гравитационные волны, обнаруженные Virgo, происходят от слияния двух черных дыр, которые своей массой в 31 и 25 превосходят Солнце. Зарегистрированное событие произошло на расстоянии около 1,8 млрд световых лет от Земли. Результирующая черная дыра превосходит массой наше Солнце примерно в 53 раза. Остаток, равный приблизительно трем Солнцам, превратился в энергию гравитационных волн.
Наличие третьего детектора помогает ученым получить гораздо лучшее представление о том, откуда пришли волны. Он работает аналогично сейсмометру, определяющему местоположение землетрясения. Два детектора LIGO сами по себе могут определить лишь общее направление события. Это достаточно большой участок, равный примерно 1/40 ночного неба. Добавление Virgo в связку уменьшает окно наблюдений до одной десятой части этой области. Это означает, что когда сигнал обнаружен, астрономы могут развернуть телескоп в направлении события и, вполне возможно, увидеть его вживую.
Команда Virgo в своем пресс-релизе намекает, что в скором времени будут обнародованы и другие результаты регистрации гравитационных волн сразу тремя инструментами. Энтузиасты надеются, что в этот раз они провели измерение, возможно, даже и визуальную регистрацию, очередного большого небесного события - слияния двух нейтронных звезд.
0
