Необычные гравитационные волны подтвердили предсказания Эйнштейна и открыли новую эру в астрономии

Иллюстративное фото. Фото: HO/AFP

Гравитационная обсерватория LIGO впервые обнаружила гравитационные волны, порожденные в ходе процесса слияния нейтронных звезд, и установила точное положение их источника - галактику NGC 4993 в созвездии Гидры. Об этом открытии сообщили участники коллаборации LIGO в ходе пресс-конференции в Институте космических исследований РАН в Москве, передает Newsru.com.

"Во всех предыдущих случаях источником гравитационных волн были черные дыры. Как это ни парадоксально, черные дыры - очень простые объекты, полностью описывающиеся хорошо известными законами общей теории относительности. В то же время структура нейтронных звезд и уравнение состояния нейтронной материи до сих пор точно не известны. Поэтому изучение сигналов от сливающихся нейтронных звезд позволит нам получить огромное количество новой информации также и о свойствах сверхплотной материи в экстремальных условиях", - приводит РИА "Новости" слова Фарита Халили, одного из участников российской группы в рамках LIGO. 

Как пишет N+1, 17 августа 2017 года автоматические системы на одном из двух детекторов гравитационно-волновой обсерватории LIGO зарегистрировали приход гравитационной волны из космоса. Сигнал получил обозначение GW170817, это был уже пятый случай фиксации гравитационных волн с 2015 года, с момента, когда они были впервые зарегистрированы. Однако в этот раз уже через две секунды после гравитационного события космический телескоп Fermi зафиксировал вспышку гамма-излучения на южном небе. Практически одновременно вспышку увидела и европейско-российская космическая обсерватория INTEGRAL.

В ходе анализа данных системы обсерватории LIGO пришли к выводу, что случайное совпадение этих двух событий крайне маловероятно. В ходе поиска дополнительной информации было обнаружено, что гравитационную волну увидел и второй детектор LIGO, а также европейская гравитационная обсерватория Virgo. В итоге астрономы и обсерватории всего мира занялись поиском источника гравитационных волн и гамма-всплеска.

Через некоторые время ученые пришли к выводу, что источник вспышки находился в галактике NGC 4993, расположенной на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли, которое можно назвать исключительно близким, поскольку зафиксированные ранее гравитационные волны приходили с расстояний в миллиарды световых лет. 

Как показали наблюдения, проведенные при помощи телескопа "Ферми" и ряда наземных обсерваторий, а также расчеты теоретиков, гравитационные волны были порождены двумя пульсарами, масса которых составляла 1,1 и 1,6 массы Солнца, а радиус - около 10-20 километров. Сила гамма-вспышки, возникшей в результате этого слияния, в целом соответствует тем значениям, которые предсказываются теорией относительности Эйнштейна.

По словам руководителя проекта LIGO Дэвида Шумейкера, обнаружение этой вспышки является наглядной демонстрацией того, что гравитационные волны существуют и что теория относительности Эйнштейна правильно их описывает и предсказывает. По мнению исследователей, дальнейшие наблюдения за подобными событиями помогут понять загадки Вселенной, в том числе тайны происхождения видимой материи.

Напомним, детектор гравитационных волн LIGO был построен в 2002 году по проектам и планам, которые были разработаны Кипом Торном, Райнером Вайссом и Рональдом Древером в конце 80-х годов прошлого века. На первой стадии своей работы, длившейся восемь лет, LIGO не удалось обнаружить эйнштейновские колебания пространства-времени, после чего детектор был отключен, и последующие четыре года ученые потратили на его обновление и повышение чувствительности. Эти усилия оправдали себя - в сентябре 2015 года, фактически сразу после включения обновленного LIGO, ученые обнаружили всплеск гравитационных волн, порожденных сливающимися черными дырами общей массой в 53 Солнца.