Ученые впервые увидели «гравитационную рябь»

Ученые в четвертый раз обнаружили гравитационную волну от двух сталкивающихся черных дыр и впервые — форму ее ряби, проходящей через пространство-время. Об открытии было объявлено на встрече министров науки стран «Большой семерки» в Италии после лабораторных исследований в Пизе.

Полученные данные предоставляют астрономам дополнительную информацию о деформировании пространства-времени, когда сталкиваются два вселенских гиганта. Открытие, как ожидается, получит Нобелевскую премию в области физики, которая будет присуждаться на следующей неделе.

Существование гравитационных волн столетие назад предсказал Альберт Эйнштейн в своей теории относительности. Согласно этой теории, масса вызывает кривизну в пространственно-временном континууме, который связывает три измерения пространства во времени. Когда сталкиваются два огромных объекта, эта кривизна может быть изменена, пуская рябь по галактикам.

Упрощенная 3D-илююстрация гравитационных волн. © posteriori | Shutterstock

Эти гравитационные волны уменьшаются к тому времени, когда они достигают Земли, но тем не менее могут быть зафиксированы детекторами, достаточно чувствительными, чтобы обнаружить их.

Последняя рябь, зафиксированная 14 августа Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) в Вашингтоне и Луизиане и детектором Virgo в Пизе, была произведена 1,8 миллиарда лет назад двумя черными дырами, в результате столкновения которых образовался объект, в 53 раза превышающий по массе Солнце.

Благодаря тому, что Virgo и детекторы LIGO были наклонены под разными углами, ученые впервые смогли увидеть трехмерную модель пути волновой ряби.

«Это потрясающе, видеть первый сигнал гравитационной волны на нашем совершенно новом детекторе, всего через две недели после того, как он официально начал принимать данные», — отметил представитель группы Virgo профессор Университета Vrije в Амстердаме Джо ван ден Брэнд.

Гравитационные волны и другие доказательства теории Эйнштейна впервые наблюдались в сентябре 2015 года, а через три месяца они были обнаружены во второй раз. Затем астрономы обнаружили их 4 января 2017 года, и теперь им удалось это сделать в четвертый раз.

Ученые надеются, что гравитационные волны представят совершенно другой взгляд на Вселенную, позволив изучать события, скрытые от традиционных оптических и радиотелескопов.

«У нас есть еще одно подтверждение существования черных дыр звездных масс, которые составляют более 20 солнечных масс, — это объекты, о существовании которых мы не знали до тех пор, пока LIGO не обнаружил их», — сказал Дэвид Шумейкер, исследователь из Технологического института Массачусетса.

«Замечательно, что у людей есть возможность узнать о таких странных и экстремальных событиях, которые произошли миллиарды лет назад и в миллиардах световых лет от нас. Все научные исследования LIGO и Virgo были направлены на то, чтобы собрать части древней истории вместе».