Во второй раз в этом году - и во второй раз в истории - ученые подтвердили обнаружение ряби в ткани пространства-времени, известной как гравитационные волны.
Связанный контент
- Ученые слышат, как сталкиваются еще более древние черные дыры
- Пять вещей, которые нужно знать о гравитационных волнах
С тех пор, как Альберт Эйнштейн предсказал эти неуловимые события более ста лет назад в своей Общей теории относительности, физики изучали небеса в надежде поймать волны, которые он описал. Этим вторым обнаружением исследователи не только подтвердили свою способность обнаруживать гравитационные волны, но и показали, что, возможно, эти колебания пространства-времени не так редки, как они когда-то думали.
Физики в Обсерватории гравитационных волн усовершенствованного лазерного интерферометра (LIGO) вошли в историю в феврале этого года, когда объявили о первых подтвержденных гравитационных волнах. Но всего несколькими месяцами ранее, 26 декабря 2015 года, в журнале приборов LIGO появилась вторая пространственно-временная пульсация.
«Мы сделали это снова», - говорит Дженнифер Чу для MIT News, исследователь LIGO Сальваторе Витале. «Первое событие было настолько прекрасным, что мы почти не могли в это поверить». С подтверждением второй пульсации ученые все больше надеются, что эти события смогут обеспечить новый способ изучения тайн космоса.
Слабый, но характерный «чирп», который характеризует гравитационную волну, возникает, когда сталкиваются два сверхмассивных объекта. В то время как ткань пространства-времени жесткая, очень тяжелые объекты, такие как черные дыры, могут деформировать ее, сообщает Джефф Брумфил для NPR . Когда это происходит, расстояния между объектами на самом деле изменяются по мере прохождения ряби - очень похоже на эффект падения камня в пруд.
«Это будет становиться все длиннее, короче, длиннее и короче, если мы ничего не сделаем, и мы ничего не почувствуем», - говорит Брумфил, глава научного сотрудничества LIGO Габриэла.
Чтобы обнаружить волны, ученые разработали способ ощущать эти невероятно крошечные сдвиги. Как сообщила Лиз Круси для Smithsonian.com в феврале:
Внутри каждой L-образной обсерватории LIGO в месте встречи двух перпендикулярных трубок находится лазер. Лазер проходит через инструмент, который расщепляет свет, так что два луча проходят примерно 2, 5 мили по каждой трубе. Зеркала на концах труб отражают свет обратно к его источнику, где ждет детектор.
Обычно свет не попадает на детектор. Но когда проходит гравитационная волна, она должна растягиваться и сжиматься в пространстве-времени предсказуемым образом, эффективно изменяя длины трубок на крошечную величину - порядка одной тысячной диаметра протона. Затем некоторое количество света попадет на детектор.
Как только исследователи обнаружат изменения, они смогут проследить происхождение обратно в космос, чтобы определить причину. Последние волны возникли в результате столкновения двух гигантских черных дыр на расстоянии около 1, 4 миллиарда световых лет, сообщает Мэдди Стоун для Gizmodo .
«Объекты расположены так же далеко, но поскольку они легче, это гораздо более слабый сигнал», - говорит Стоун исследователь MIT и лидер LIGO Дэвид Шумейкер. «Мы должны были быть более осторожными, чтобы искать самолеты, удары молнии, сейсмические шумы, людей, сбрасывающих молотки - все, что может пойти не так».
Теперь, когда эти возможные помехи были устранены, исследователи уверены, что этот второй щебет действительно является гравитационной волной.
«Это похоже на то, как Галилей поворачивает свой телескоп к небу 400 лет назад», - говорит Брумфилу исполнительный директор LIGO Дэвид Рейтце. «Сейчас мы смотрим на вселенную совершенно по-новому, и мы собираемся изучать новые вещи, которые мы не можем изучить никаким другим способом».
