Размер шрифта
Маленький текст
Средний текст
Большой текст

Космос

Источником гравитационных волн является, например, коллапсирующая система черных дыр или белых карликов, вращающихся вокруг общего центра масс
Источником гравитационных волн является, например, коллапсирующая система черных дыр или белых карликов, вращающихся вокруг общего центра масс
space.com

«Новая эра в астрономии»

В четверг ученые должны объявить об открытии гравитационных волн

Иван Крылов

Интрига с открытием гравитационных волн разрешится на этой неделе. Отдел науки «Газеты.Ru» попытался разобраться, что же смогли зафиксировать детекторы гравитационно-волновой обсерватории LIGO.

На текущей неделе мир, возможно, узнает о крупнейшем научном открытии этого года, а то и нескольких лет.

После того как в сентябре были запущены модернизированные детекторы обсерватории LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), в научном мире начали расползаться слухи об обнаружении гравитационных волн. Сообщалось, что детекторам лаборатории в США удалось зафиксировать прохождение одной или нескольких гравитационных волн. Об этом писал в своем микроблоге в сети Twitter известный космолог из Университета штата Аризона Лоуренс Краусс. Правда, пресс-служба LIGO не стала подтверждать тогда его сообщения.

В пятницу же Краусс заявил о том, что на 11 февраля в Вашингтоне запланирована специальная пресс-конференция, на которой будет объявлено об обнаружении гравитационных волн. «Новая эра в астрономии?!» — такими словами завершался твит ученого.

Твит Краусса стал подтверждением информации, которой к тому моменту владел отдел науки «Газеты.Ru»: источник сообщил, что на неделе с 8 по 14 февраля состоится официальное объявление об открытии гравитационных волн. Вероятно, соответствующая научная статья будет представлена в журнале Nature. Это стало известно из письма, которое физик-теоретик Клиффорд Бурджесс из Канады отправил ряду коллег по электронной почте. Данное письмо было опубликовано на официальном сайте журнала Science вечером в пятницу по московскому времени. Сам Бурджесс уточнил, что не видел публикацию, но знает о ней со слов коллег, которые знакомы со статьей. На момент сдачи материала журнал Nature не ответил на запрос «Газеты.Ru» на тему, будет ли 11 февраля опубликована какая-либо статья с результатами LIGO.

Ученые хранят тайну до последнего

Отдел науки «Газеты.Ru» попросил пресс-службу LIGO прокомментировать информацию об открытии. Официальные представители коллаборации заявили, что ценят интерес, который проявляют СМИ к работе проекта, однако просят уважать научный процесс и не будут давать комментарии до официальной публикации результатов в научных журналах.

При этом в LIGO не анонсировали никаких мероприятий для СМИ.

Представители коллаборации заверили, что заранее предупредят о месте и времени пресс-конференции.

Кроме того, отдел науки напрямую обратился к 15 ученым из коллаборации LIGO. Все они отказались давать какие-либо комментарии для СМИ, пока не будет сделано официального объявления об открытии.

Однако из некоторых ответов ученых следовало, что есть интересные результаты, полученные в ходе последнего запуска детекторов LIGO, и что эти результаты будут представлены очень скоро.

Профессор Лоуренс Краусс в беседе с корреспондентом «Газеты.Ru» подтвердил, что, по его данным, пресс-конференция, где будет объявлено об открытии, состоится на текущей неделе, но у него пока нет информации о точном месте и времени ее проведения. «Это очень волнительное событие, и нам следует ожидать интересных результатов», — сказал профессор.

Отдел науки «Газеты.Ru» также поговорил и с Клиффордом Бурджессом, письмо которого опубликовал журнал Science.

«Я должен признать, что ранее не слышал про сообщения Лоуренса Краусса, — сказал профессор Бурджесс. — Я не связан с LIGO корпоративными обязательствами, поэтому могу спокойно говорить на тему открытия. Начиная с осени я слышал о том, что детекторам LIGO удалось зафиксировать сигналы. Недавно я узнал больше подробностей, которые выглядят вполне правдоподобно. Я слышал от коллег, что открытие действительно произошло и может быть анонсировано 11 февраля».

Что же смогли зафиксировать детекторы LIGO?

Детекторы, установленные в LIGO, могут улавливать гравитационные волны с частотами более 10 Гц. Значит, если сигнал действительно пойман, то он соответствует финальной стадии столкновения черных дыр, когда дыры вращаются со скоростью более 10 оборотов в секунду.

Согласно современным представлениям, при вращении вокруг общего центра масс система из двух черных дыр теряет энергию за счет излучения гравитационных волн. На заключительном этапе происходят столкновение и несимметричный гравитационный коллапс. Этот процесс длится доли секунды, и за это время в гравитационное излучение — рябь пространства-времени — уходит энергия, составляющая, по некоторым оценкам, более 50% от массы системы.

В письме Клиффорда Бурджесса говорится о том, что коллаборация LIGO зафиксировала гравитационное излучение, вызванное слиянием двойной системы черных дыр с массами 36 и 29 солнечных масс в объект массой 62 массы Солнца.

Что будет означать открытие гравитационных волн?

Поиск гравитационных волн — это одна из крупнейших проблем современной физики. Согласно общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна, любая материя, движущаяся с ускорением, создает возмущение пространства-времени — гравитационную волну. Это возмущение тем больше, чем выше ускорение и масса объекта. Ввиду слабости гравитационных сил по сравнению с другими фундаментальными взаимодействиями эти волны должны иметь весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.

Из всех гравитационных телескопов, работающих на Земле, наибольшей чувствительностью обладает расположенная в США лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO.

Эта обсерватория состоит из двух Г-образных систем, образованных двумя плечами по 4 км каждое.

Гравитационная волна обладает свойством изменения метрики, то есть, попав на прибор, она изменит длину плеча каждой из систем, и лазерный интерферометр зафиксирует это изменение.

Если открытие действительно состоится, то оно станет важнейшим подтверждением теории Эйнштейна и главным событием года в области физики, претендующим на Нобелевскую премию.