Цей день увійде в історію як день, коли ми безпосередньо виявили гравітаційні хвилі. Відкриття, зроблене вченими наукового співробітництва LIGO, є подією гідною Нобелівської премії. Воно рівноцінно або навіть перевершує відкриття бозона Хіггса в 2012 році і реалізацію Едвіном Хабблом в 1929 році теорії розширення Всесвіту. 

«Тепер ми можемо почути Всесвіт, – сказала фізик і представник ЛІГО Габріела Гонсалес під час історичної зустрічі Національного наукового фонду в четвер у Вашингтоні, округ Колумбія. – Виявлення є початком нової ери: область гравітаційної астрономії тепер реальність».

Хоча гравітаційні хвилі вперше були запропоновані теорією загальної відносності Ейнштейна століття назад, тільки зараз у людства з’явилася технологія, здатна фізично виміряти ці брижі в просторі-часі. Використовуючи ЛІГО, що обладнана лазерною інтерферометричною гравітаційно-хвильовою обсерваторією, можна виміряти крихітні просторово-часові коливання. А незабаром після модернізації чутливості в вересні минулого року, Всесвіт піднес ЛІГО гравітаційний подарунок.

Гравітаційні хвилі генеруються, коли масивні об’єкти прискорюються, стикаються або вибухають. Якщо ми зможемо виміряти гравітаційну хвилю цих подій, то ми зможемо багато дізнатися про їх властивості і навіть використовувати ці знання для нової ери гравітаційної хвильової астрономії.

Це було би зрушення парадигми від «звичайної» астрономії, яка вивчає космічне випромінювання від електромагнітного спектра; спектр гравітаційних хвиль може виявити «темний» Всесвіт, де стикаються чорні діри, а нейтронні зірки тихо облітають один одного в ночі.

14 вересня 2015 року одне з найбільших, як вважається, у Всесвіті вивержень гравітаційних хвиль було виявлено тільки що модернізованою лазерною системою ЛІГО.

Приблизно в 1.3 млрд. світлових років від Землі дві чорні діри виявилися в пастці їх взаємного гравітаційного колодязя. Вони почали обертатися навколо один одного з величезною швидкістю. Подвійні чорні діри вважаються невід’ємною частиною космічного пейзажу. Але це був перший випадок, коли нам вдалося виявити безпосередньо дві чорні діри з масою, що дорівнює 29 і 36 наших Сонць ще до злиття. Це дивовижне злиття можна побачити завдяки комп’ютерній візуалізації.

Однак їх гравітаційний бій був недовгим. У долі секунди два об’єкта, що швидко обертаються, зіштовхнулись і виплеснули люту енергію. В одну мить чорні діри втратили три маси нашого Сонця – ця маса була перетворена в чисту гравітаційну енергію.

Слід зазначити, що нещодавно фізики виявили хвилі простору-часу на основі чого і вдалось зафіксувати дане відкриття.

Якщо згадати нашу аналогію з «киданням камінчика в ставок», яку ми запропонували для генерації гравітаційних хвиль, то ситуація з чорною дірою це як наче в ставок жбурнути велику цеглу. При цьому стався гігантський хвильовий сплеск гравітаційної енергії, який справив ці просторово-часові брижі у Всесвіті.

1.3 млрд. років тому ці хвилі досягли Землі. І так уже сталося, що ЛІГО якраз в цей момент була модернізована, і готова виявити таку древню подію. Це космічна інтуїтивна прозорливість у всій красі.

Теорія передбачає, що, коли дві чорні діри стикаються і зливаються, їх сигнальна гравітаційна хвиля повинна зробити дуже швидкий імпульс, а уповільнення досить, щоб при зіткненні почути це «пульсування». І що ви думаєте? Майже так само, як і було передбачено комп’ютерними моделями, заснованими на 100-літньому рівнянні теорії відносності Ейнштейна, чорна діра «пульсувала». Можна послухати:

Цей звук відображає той момент, коли дві спіралеподібні чорні діри злилися в одну. Така подія, як вважають, відбувається у Всесвіті кожен 15 хвилин. Це справжнє втілення фізичного квесту, який пройшли фізики за 100 років.

Тут не стоїть питання в достовірності сигналу, адже це лише початок для спостереження таких зустрічей. Тим більше, що цей «пульс» був передбачений і він представляє справжнє переродження чорної діри.

Нещодавно вчені заявили, що чорні діри можна спостерігати у видимому світлі.

Коли сидиш і серйозно думаєш про це, то стає важко зрозуміти, що це сигнал з двох чорних дір, який пролітає крізь нашу планету. І насправді, такий сигнал проходить крізь кожного з нас. Це сталося безліч кількість разів, і буде тривати в майбутньому. Але тепер у нас з’явився спеціальний «слуховий апарат», який допоможе це вловити.

Більш того, завдяки часу сигналу, що приймається двома станціями ЛІГО, ми дізнаємося, звідки він прийшов. Станція Лівінгстон (Луїзіана) почула сигнал за 7 мілісекунд до станції Ханфорд (Вашингтон), а це означає, що він прийшов з південної небесної півкулі.

Той факт, що ми маємо дуже приблизне знання про те, де виникли хвилі, дає нам уявлення про потенційно дуже «світле» майбутнє для астрономії гравітаційних хвиль. Якщо додати більше станцій в мережу, то можна збільшити затримку сигналу, і ми визначемо місцезнаходження найбільш гравітаційних областей Всесвіту. А завдяки цьому можна отримати доступ до гравітаційного ландшафту космосу. Хто знає, які ще таємниці ми розкриємо.

Написати коментар


*