В понедельник, 18 января 2016 года, физик-теоретик Лоуренс Краусс отправил научному сообществу в Твиттере твит, в котором он высказал предположение, что исследователи впервые обнаружили астрофизический феномен, называемый гравитационными волнами.
И вот о чем слух. Ученые работают в обсерватории лазерного интерферометра гравитационных волн (LIGO) и сказал, что Business Insider нет никаких оснований для такого открытия, пока.
«Мы по-прежнему получаем данные, и мы не прекратим анализировать результаты до тех пор, пока не пройдет, по крайней мере, месяц или два», говорит для Business Insider профессор физики и астрономии Государственного университета Луизианы Габриэла Гонсалес. Она добавила: «Эти инструменты работают замечательно, но … пока у меня нет никаких новостей о результатах анализа».
Но что, если слух окажется реальностью?
Что такое гравитационные волны и почему они важны?
В 1916 году Альберт Эйнштейн впервые заговорил о существовании гравитационных волн.
По его общей теории относительности, ряд невероятно мощных космических столкновений по всей вселенной будет генерировать измеримые небольшие волны в ткани пространства и времени, называемом гравитационными волнами.
Например, если столкнутся две галактики, то массивные черные дыры по их центрам также объединятся, но, прежде чем они это сделают, они вступят в смертельный космический танец, во время которого, меньшая черная дыра будет поглощаться большей.
Чем ближе меньшая черная дыра приближается к своей неизбежной гибели, тем быстрее она движется. Это ускорение порождает гравитационные волны.
Тем не менее, ученые до сих пор не подтвердили эту теорию и не нашли ей доказательства. Именно поэтому проект LIGO так важен.
«Обнаружение гравитационных волн будет сложной задачей для астрономов», говорит Бизнес Инсайдеру Клиффорд Вилл, выдающийся профессор физики Университета Флориды, который учился у знаменитого астрофизика Кипа Торна. «Мы могли бы испытать аспекты общей теории относительности, которые еще не были испытаны «.
Возможность наблюдать гравитационные волны откроет для астрономии новые рубежи. Так же как сегодня астрономы используют световые волны для изучения Вселенной, они могли бы использовать гравитационные волны, для обнаружения космических объектов – таких, как столкновения черных дыр, что не представлялось возможным раньше.
LIGO начал исследовать космическое пространство в поисках гравитационных волн в 2002 году. В период между 2002 и 2010 на эксперимент было выделено 620 миллионов американских долларов, однако безрезультатно.
Чтобы улучшить шансы, инженеры повели модернизацию обсерватории LIGO, чтобы сделать ее в 10 раз чувствительнее к гравитационным волнам. В сентябре прошлого года, ученые запустили новую и улучшенную машину, и начали собирать данные с того, что теперь называется расширенной LIGO.
Работа расширенной LIGO заключается в том, что она состоит из двух одинаковых машин, которые расположены друг от друга на расстоянии 2000 километров — одна находится в Ливингстоне, штат Луизиана, а другая в Ханфорде, Вашингтон.
На каждом детекторе расположено два одинаковых длинных тоннеля, в конце которых находятся зеркала (одно из зеркал показано на рисунке выше). Ученые разделили лазерный луч на две части и затем зажгли каждую половину в двух тоннелях. Когда лучи отражаются от зеркал, два луча должны возвратиться в одно время, поскольку они оба движутся со скоростью света.
Однако, если гравитационная волна проходит через детектор за тот же промежуток времени, что и лазер, который проходит через два туннеля, то будет небольшое отличие во времени, когда первая половина луча возвращается, а вторая еще в пути.
По сравнению с длиной световых волн, которые мы видим своими глазами, и размер которых составляет микрометры (ширина человеческого волоса), гравитационные волны огромны. Поэтому расстояние между каждым детектором LIGO составляет более 2000 км. Это расстояние не случайно, так как астрономы считают, что гравитационная волна имеет именно такой размер.
Таким образом, если один детектор исследует гравитационную волну, это должно означать, другой детектор должен измерить тот же сигнал, давая немедленное подтверждение того, что наблюдение первого детектора не является случайностью.
Если ученые найдут подтверждение своим догадкам, то в астрономии, какой мы ее знаем, произойдет революция.
(Visited 8 times, 1 visits today)
