Эйнштейн был прав: ученые обнаружили гравитационные волны
Американские ученые во время пресс-конференции, проходящей в данный момент в Вашингтоне, сообщили о прямом доказательстве существования гравитационных волн, предсказанных общей теорией относительности Альберта Эйнштейна еще 100 лет назад. Их зафиксировали детекторы американской обсерватории LIGO. Многочисленные слухи, будоражившие научную общественность с осени прошлого года, подтвердились.
Группе ученых удалось еще 14 сентября 2015 года зафиксировать гравитационные волны от слияния двух массивных черных дыр с массами в 36 и 29 наших Солнц в один большой объект в 62 солнечные массы. Недостающая масса превратилась в энергию гравитационных волн, которые спустя 1,3 млрд лет добрались до Земли. Тем самым ученые убили двух зайцев: подтвердили существование как черных дыр, так и гравитационных волн.
«Мы можем услышать гравитационные волны. Мы можем слышать Вселенную», — говорили ученые, сравнивая открытие с высадкой человека на Луну. Прослушать щелкающий голос гравитационной волны можно ниже:
Гравитационные волны в теории
Согласно теории, гравитационные волны возникают из-за движения с ускорением массивных космических объектов. Например, черных дыр или пульсаров, вращающихся вокруг единого центра масс. Гравитационные колебания расходятся в пространстве-времени подобно волнам. Колебания от небольших объектов настолько незначительны, что их практически невозможно зафиксировать современными приборами. Тогда как массивные объекты наподобие черных дыр покрывают рябью пространство-время. Эта рябь с одной стороны растягивает пространство, а с другой стороны сжимает его достаточно заметно для фиксации высокоточными приборами.
Одним из таких является лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) в США. Она представляет собой две станции, удаленные на несколько тысяч километров друг от друга в разных концах США. Каждая станция имеет два размещенных перпендикулярно плеча длиной 4 км. В них в вакууме запускают лазерные лучи. Сдвиг луча — возможность схватить неуловимую гравитационную волну.
История поиска гравитационных волн
Существование подобных колебаний на глади пространства-времени было предсказано в 1916 году общей теорией относительности Альберта Эйнштейна.
Охота за экспериментальными доказательствами существования этих волн началась в 1969-м, когда физик Джозеф Вебер объявил о своем успехе. По заявлению ученого, ему удалось поймать гравитационную волну с помощью детектора из алюминиевых цилиндров длиной в два метра. Его эксперимент повторить не удалось, а потому выводы Вебера были отвергнуты.
В 1974 году Джозеф Тейлор и Рассел Халс открыли двойную звездную систему PSR B1913+16. Она косвенно подтвердила существование гравитационных волн. Размер орбиты системы сокращается, что свидетельствует о потере энергии ввиду излучения гравитационных волн.
В 2014-м работающие на Южном полюсе с телескопом BICEP2 астрономы заверяли, что нашли доказательства существования гравитационных волн. А точнее, они нашли слабое возмущение, которое могло быть следствием первичных гравитационных волн, гуляющих во Вселенной с момента Большого взрыва. Но ученые ошибались: зафиксированный ими сигнал был вызван межзвездной пылью.
В начале 90-х годов в США одобрили строительство обсерватории LIGO — двух одинаковых станций в штатах Вашингтон и Луизиана. В 2002-м детектор начал работу, но до 2010 года не дал никаких обнадеживающих результатов. Было решено закрыть его на модернизацию. В сентябре 2015-го обновленные станции приступили к работе. Первые результаты обещали озвучить в начале 2016 года.
Читайте также:
