14 августа 2017 года в 10:30 по времени Гринвичского меридиана детекторы гравитационной обсерватории Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) в четвертый раз за всю историю зарегистрировали новый пакет гравитационных волн. Но данный случай регистрации отличается от трех предыдущих случаев тем, что сейчас в паре с детекторами LIGO, размещенными в двух местах в США, работали детекторы европейской обсерватории Virgo, находящейся в Италии, т.е. буквально на другой стороне земного шара.
Согласно полученным учеными данным, источником гравитационных волн и на этот раз стало столкновение двух огромных черных дыр, находившихся на удалении 1.8 миллиарда световых лет от Земли. Обе черные дыры имели приблизительно одинаковую массу, масса первой превосходила массу Солнца в 31 раз, а второй — в 25 раз. В результате столкновения образовалась черная дыра, масса которой больше массы Солнца в 53 раз, и это означает, что материя в количестве трех солнечных масс во время «взрывного» столкновения превратилась в чистую энергию, часть которой пошла на образование гравитационных волн.
Напомним нашим читателям, что возможность существования гравитационных волн была обоснована Альбертом Эйнштейном более чем сто лет назад. Но гравитационные волны так и оставались чисто теоретическим явлением вплоть до 2015 года, когда гравитационная обсерватория LIGO зарегистрировала первый пакет волн. Второй пакет гравитационных волн был зарегистрирован в декабре того же года, а третий — в январе 2017 года.
Первые три пакета гравитационных волн были «пойманы» при помощи двух датчиков LIGO, расположенных в разных местах, в Луизиане и в Вашингтоне. Каждый датчик представляет собой два туннеля, длиной по 4 километра, через которые проходит луч света и возвращается назад, отразившись от зеркала на другом конце туннеля. Разница между светом двух лучей, прошедших через перпендикулярно расположенные туннели, позволяет выявить искривления пространственно-временного континуума колебательного характера, амплитуда которых сопоставима с диаметром протона.
Аналогичный принцип регистрации гравитационных волн используется и в европейском датчике Virgo, расположенном неподалеку от Пизы, Италия. Этот датчик был подключен к программе глобальных наблюдений спустя две недели после его ввода в эксплуатацию.
Благодаря подключению к поискам гравитационных волн датчика Virgo ученые могут не только регистрировать и более точно измерять основные параметры гравитационных волн. Теперь стало возможным проведение процедуры триангуляции, благодаря чему область неба, в которой предположительно находится источник гравитационных волн, была уменьшена в 10 раз.
Возможность более точно указать область неба, откуда прибыли зарегистрированные гравитационные волны, позволит нам изучать гравитационные волны от процессов слияний более компактных, нежели массивные черные дыры, космических объектов, к примеру, нейтронных звезд. Такие столкновения должны произвести кроме всплесков гравитационных волн, еще и широкополосные всплески электромагнитного диапазона, в которых заключена масса дополнительной научной информации.
Программа совместных наблюдений детекторов Virgo и LIGO, во время которых был зарегистрирован четвертый пакет гравитационных волн, закончилась 27 августа 2017 года, а очередной период совместной работы начнется с середины 2018 года. Модернизация оборудования детекторов, которая будет проведена в этом промежутке, согласно мнению ученых, позволит паре детекторов регистрировать новые пакеты гравитационных волн минимум еженедельно.
Источник:
