Научно-образовательный портал

Или, вoзмoжнo, этo былa рaбoтa злoгo гeния. В кoнцe кoнцoв, в нaчaлe oпeрaтивнoгo этaпa LIGO, рукoвoдитeли прoeктa нaмeрeннo встaвляли лoжныe сигнaлы в дaнныe для прoвeрки стрoгoсти aнaлизa. Пoдoбныe сцeны, скoрee всeгo, были рaзыгрaны в MIT, в Ливингстoнe, в Xaнфoрдe и в Eврoпe, пoскoльку LIGO являeтся мeждунaрoдным прoeктoм цeнoй в миллиaрд дoллaрoв. BICEP2 зaявил oб oбнaружeнии тaкoвoй в 2014 гoду, нo oкaзaлoсь, чтo сигнaл был фaльшивым (винoвaтa космическая пыль). И чтобы этот момент свершился, потребовалось сто лет. Но я думаю, что столкновение двух черных дыр более вероятно». — Но в космосе ничего не вскроешь. Даже если его коллеги заверили его, что новый сигнал не является частью «слепого вброса», Вайнштейн не поверил. «Мы не можем исключать гипотезу злого гения, — заявил он во время пресс-конференции в Калтехе. Понимая, как работает Вселенная, мы можем больше полагаться на свои возможности. Как именно будет происходить эта революция? Ключевое отличие в том, что если звуку нужна среда, в которой он путешествует, гравитационные волны движут среду — в данном случае само пространство-время. Все было настолько хорошо, что Рейтце начал опасаться, что все слишком хорошо, чтобы быть правдой. — Мы делаем все возможное, чтобы исключить гипотезу злого гения. Поэтому и другие коллаборации вступят в охоту на волны с частотой, на которую не рассчитана LIGO. Изучение амплитуды показало, что столкновение произошло в 1,3 миллиарда световых лет от нас в южном полушарии. «Они буквально раздавливают и растягивают ткань пространства-времени», — говорит Кьяра Мингарелли, астрофизик гравитационных волн в Калтехе. И если LIGO стала первой обнаружившей, она явно не будет единственной. Массивы пульсарных временных решеток особенно чувствительны к гравитационным волнам, произведенным путем слияния сверхмассивных черных дыр в миллиард или десять миллиардов раз больше массы нашего Солнца, вроде тех, что скрываются в центре самых массивных галактик. Придется сразу нормально делать, чтоб нормально работало». Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн в своей общей теории относительности в 1915 году, а физики обнаружили их косвенное доказательство в 70-х и 80-х. И набитый людьми зал в здании Калтеха в Пасадене, где собрались люди, чтобы посмотреть живую трансляцию, разразился бурными аплодисментами. Цель LISA проста: используя лазерные интерферометры, космический аппарат попытается точно измерить относительное положение двух 1,8-дюймовых золото-платиновых кубов в состоянии свободного падения. Мы всю жизнь были глухими, но теперь нам вернули слух. Основная задача текущей миссии LISA Pathfinder (которая началась в декабре) — проверить работу детектора. Но прямое обнаружение оставалось призрачным — до сих пор. Размещенные в отдельных электродных боксах в 15 дюймах друг от друга, тестовые объекты будут защищены от солнечного ветра и других внешних сил, так что будет возможно обнаружить крошечное движение, вызванное гравитационными волнами (будем надеяться). Каждый из четырех режимов гравитационных волн откроет астрономам четыре новых окна на Вселенную. Находящаяся на Земле LIGO прекрасно обнаруживает гравитационные волны, эквивалентные части спектра слышимого звука — вроде того, что произвели наши сливающиеся черные дыры. Дэвид Рейтце, исполнительный директор лаборатории LIGO, вчера утром вышел на подиум National Press Building в Вашингтоне и сказал слова, которых ученые ждали очень давно: «Мы обнаружили гравитационные волны». После слияния, новообразованной черной дыре не хватило примерно 3 солнечных масс — они были извергнуты в мощном всплеске гравитационных волн. На самом деле, их целый спектр, подобно тому, как бывают разные типы света, с различной длиной волны, в электромагнитном спектре. Но чем лучше мы поймем гравитацию, тем шире мы будем понимать, как строить подобные вещи. Конечно, нет. Типов гравитационных волн весьма много. В случае NanoGRAV, дымящимся пистолетом будет своего рода мерцание. Подумайте о новых возможностях в таком ключе: каждый раз, когда астрономы смотрели на нашу Вселенную в свете определенной длины волны — рентгеновском, инфракрасном, радио, гамма — они открывали аспекты, которых раньше не видели. Вот как все было. Наконец, есть два эксперимента, спроектированных для поиска отпечатков, оставленных первичными гравитационными волнами в реликтовом излучении (послесвечении Большого Взрыва): BICEP2 и миссия спутника Планка. «С LIGO вы можете остановить работу инструмента, вскрыть вакуум и все починить, — говорит Скотт Хьюз из MIT. Вайнштейн сказал, что еще 12 связанных с LIGO работ будет опубликовано не сегодня завтра. Волны этих сигналов близко соответствовали прогнозируемым (смотри ниже). Они вращаются все быстрее и быстрее по мере сжатия, подобно тому как грузик на конце веревки крутится тем быстрее, чем короче становится веревка. И именно это вы ожидаете обнаружить в своих данных, если две черные дыры массой в 30 солнц (то есть в 30 раз больше нашего собственного Солнца), закручивающиеся по спирали по направлению друг к другу, сольются в процессе массивного события и пошлют мощные ударные волны, рябью растекающиеся по пространству-времени, где-то за 1,3 миллиарда световых лет от нас. Он решил, что это какой-нибудь недовольный и обиженный член команды LIGO сделал пакость из мести. Для наших ушей, волны, обнаруженные LIGO, будут звучать как бульк. И история гравитационных волн, а также того, что они могут нам сказать, только начинается. Обе коллаборации продолжают охоту в надежде пролить свет на раннюю историю нашей Вселенной — и, надеюсь, подтверждение ключевых прогнозов инфляционной теории. 14 сентября 2015 года в 5:51 утра детекторы LIGO в Ливингстоне и Ханфорде зарегистрировали сигналы с разницей в миллисекунды. Когда заработает, ученые ожидают увидеть намного больше событий, приоткрыть окошко в механизмы работы Вселенной. Если две таких галактики сольются, дыры в их центрах также сольются и испустят гравитационные волны. И есть мнение, что она будет такой же богатой и захватывающей». «LIGO видит самый конец слияния, когда пары оказываются очень близко, — говорит Мингарелли. Как и Алан Вайнштейн, возглавляющий LIGO в Калтехе. Пульсары это быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые образуются, когда звезды массивнее Солнца взрываются и коллапсируют в себя. И она пока еще не работает со всей чувствительностью. Эта коллаборация опирается на данные пульсаров, собранные обсерваторией Аресибо в Пуэрто-Рико и телескопом Грин-Бэнк в Западной Вирджинии. Но мы-то знаем, о чем вы думаете: пора запускать варп-двигатель, чуваки! Фиксируем для истории. Но множество интересных источников этих волн выдают низкие частоты.