Гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 5:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому времени) на двух детекторах-близнецах Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO — Laser Interferometric Gravitational Observatory), расположенных в Ливингстоне, США.
На основании наблюдавшихся сигналов ученые LIGO оценили, что чёрные дыры, участвовавшие в этом событии, имели массы в 29 и 36 раз больше массы Солнца, а само событие произошло 1,3 миллиарда лет назад. За доли секунды примерно три солнечных массы превратились в гравитационные волны, максимальная мощность излучения которых была примерно в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной. Анализируя моменты прихода сигналов — детектор в Ливигстоне записал событие на 7 миллисекунд ранее детектора в Хэнфорде — ученые могут сказать, что источник был расположен в южном полушарии.
Согласно общей теории относительности, пара чёрных дыр, вращающихся вокруг друг друга, теряют энергию на излучение гравитационных волн, что заставляет их постепенно сближаться на протяжении миллиардов лет, и гораздо быстрее – на последних минутах. Во время последней доли секунды две чёрные дыры сталкиваются со скоростью почти в половину световой с образованием одной, более массивной чёрной дыры. При этом часть массы слившихся чёрных дыр превращается в энергию в соответствии с формулой Эйнштейна E = mc2. Эта энергия излучается в виде сильного всплеска гравитационных волн, которые и наблюдались LIGO.
Гравитационные волны на Земле вызывают чрезвычайно малое изменение размеров. Детекторы LIGO обнаружили относительные колебания пар пробных масс, разнесенных на 4 км, величиною в 10-19 м (это во столько же раз меньше размера атома, во сколько атом меньше яблока).
Академик Рубаков об открытии гравитационных волн |
Без разработок нижегородцев новое открытие было бы невозможно
Ученые нижегородского Института прикладной физики Российской академии наук изобрели оптические изоляторы, с помощью которых были зафиксированы так называемые гравитационные волны. Без этих изоляторов открытие гравитационных волн было бы невозможно, говорится в пресс-релизе ИПФ РАН.
Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном. Их излучают тела, движущиеся с ускорением. Но эти волны очень слабы, и чтобы их зафиксировать, нужны очень чувствительные приборы.
Учёные ИПФ РАН вместе с зарубежными коллегами создали такие приборы, и гравитационные волны были зарегистрированы как отголосок слияния двух массивных «чёрных дыр, произошедшего 1,3 млрд лет назад.
Научная ценность открытия волн гравитации заключается в том, что если удастся «поймать» возмущения, возникшие в период создания Вселенной, то можно будет понять, как на самом деле возникло мироздание.
Профессор Руденко В ИЯИ РАН в низкофоновой лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории ведётся эксперимент ОГРАН, нацеленный на обнаружение гравитационных волн с помощью тёплой антенны, достаточно высокую чувствительность которой предполагается обеспечить за счёт более совершенной системы лазерных измерений |