Įjungus 2015 m. Rugsėjo mėn., LIGO dviguba observatorija - lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorijos Hanforde (Vašingtonas) ir Livingstonas (Luiziana) - pirmoje darbo sesijoje vienu metu aptiko dviejų juodųjų skylių susiliejimą, nors jų jautrumas buvo nustatytas 30% galima. Dviejų juodųjų skylių 36 ir 29 Saulės masių, aptiktų 2015 m. Rugsėjo 14 d., Ir kitų juodųjų skylių, esančių 14 ir 8 Saulės masėse, susijungimas, aptiktas 2015 m. Gruodžio 26 d., Pateikė pirmąjį aiškų ir tiesioginį gravitacinių bangų buvimo patvirtinimą. Tam reikėjo šimtmečio. Galiausiai technologija sugebėjo patikrinti teoriją ir ją patvirtinti.
- „Salik.biz“
Tačiau šių bangų atradimas yra tik pradžia: astronomijoje prasideda nauja era. Prieš 101 metus Einšteinas iškėlė naują gravitacijos teoriją: bendrąjį reliatyvumą. Kartu įvyko realizavimas: tolimos masės iš karto netraukia panašių į visą visatą, šis materijos ir energijos buvimas deformuoja erdvės-laiko struktūrą. Šis visiškai naujas gravitacijos paveikslas atnešė daugybę netikėtų padarinių, įskaitant gravitacinį lęšį, besiplečiančią visatą, gravitacinį laiko išsiplėtimą ir - kaip mes jau dabar žinome - naujo tipo radiaciją: gravitacines bangas. Kai masės juda arba įsibėgėja viena kitos atžvilgiu per kosmosą, pačios erdvės reakcija sukuria virpulius. Šis pulsas juda erdvėje šviesos greičiu ir dėl to patenka į mūsų detektorius,gravitacinėmis bangomis informuoja mus apie tolimus įvykius.
Lengviausia aptikti objektus, skleidžiančius stiprius signalus, būtent:
- didelės masės, - yra nedideliu atstumu vienas nuo kito, - greitai sukasi, Reklaminis vaizdo įrašas:
- su žymiai kintančiomis orbitomis.
Geriausi kandidatai akivaizdžiai susiduria, griūva tokie objektai kaip juodosios skylės ir neutroninės žvaigždės. Taip pat turime nepamiršti dažnio, kuriuo galime aptikti šiuos objektus, tai apytiksliai bus lygi detektoriaus kelio ilgiui (rankos ilgis ir atspindžių skaičius), padalytam iš šviesos greičio.
LIGO su savo 4 kilometrų ilgio ginklais su tūkstančiais šviesos atspindžių gali pamatyti objektus milisekundžių diapazone. Tai apima juodųjų skylių ir neutroninių žvaigždžių suliejimą paskutiniame sujungimo etape, taip pat egzotiškus įvykius, tokius kaip juodosios skylės ar neutroninės žvaigždės, kurios sunaudoja didelę materijos dalį ir gurkšnį, ir tampa sferingesnės. Labai asimetriška supernova taip pat gali sukurti gravitacinę bangą; tikėtina, kad branduolio griūtis nepataikys į gravitacinių bangų detektorius, netoliese esančios baltosios nykštukinės žvaigždės galėtų gerai pasijusti.
Jau matėme, kaip juodosios skylės susijungia su juodosiomis skylėmis, ir tobulėjant LIGO, galima pagrįstai manyti, kad per ateinančius kelerius metus turėsime pirmąją kartą žvaigždžių masės juodųjų skylių (nuo kelių iki šimto saulės masių). LIGO taip pat turi surasti neutronų žvaigždes ir neutronines žvaigždes; kai observatorijos pasieks suplanuotą jautrumą, jos galės stebėti nuo trijų iki keturių įvykių per mėnesį, jei mūsų apskaičiavimai apie jų susijungimo dažnumą ir LIGO jautrumą yra teisingi.
Asimetrines supernovas ir egzotinių neutronų skylių burbuliavimą bus nepaprastai įdomu aptikti (jei įmanoma, nes manoma, kad jie yra reti reiškiniai). Tačiau didžiausių proveržių tikimasi sulaukus daugiau detektorių. Kai VIRGO detektorius Italijoje pradės veikti, realus padėties nustatymas bus įmanomas dėl trianguliacijos: galėsime tiksliai nustatyti, kur šie įvykiai gimsta kosmose, ir tada atlikti optinius matavimus. VIRGO seka gravitacinių bangų interferometrai Japonijoje ir Indijoje. Po kelerių metų mūsų vizija apie gravitacinių bangų dangų pasieks naują lygį.
Tačiau didžiausios mūsų sėkmės prasidės, kai į kosmosą iškelsime savo gravitacinių bangų ambicijas. Kosmose jūs neapsiribojate seisminiu triukšmu, sunkvežimių avarijomis ar plokšteline tektonika; tik tylus kosminis vakuumas fone. Jūsų neriboja Žemės kreivumas, galimas observatorijos ginklų ilgis; observatoriją galima paleisti toliau nuo Žemės ar net į orbitą aplink Saulę. Objektus galėjome išmatuoti ne per milisekundę, bet per sekundes, dienas, savaites ar ilgiau. Gravitacines bangas galėjome aptikti iš supermasyvių juodųjų skylių, įskaitant didžiausius žinomus objektus Visatoje.
Galiausiai, jei pastatytume pakankamai didelę ir pakankamai jautrią kosmoso observatoriją, galėtume pamatyti gravitacines bangas, likusias nuo paties Didžiojo sprogimo. Mes galėjome tiesiogiai aptikti kosminės infliacijos gravitacinius pasipiktinimus ir ne tik patvirtinti savo kosminę kilmę, bet ir įrodyti, kad pati gravitacija yra kvantinė gamtos jėga. Juk šios infliacinės gravitacijos bangos negalėjo atsirasti, jei pati gravitacija nebuvo kvantinis laukas.
Šiuo metu vyksta diskusijos, kuri NASA misija bus prioritetas 2030-aisiais. Nors siūloma daug gerų misijų, verta atkreipti dėmesį į kosminės gravitacinių bangų observatorijos statybą orbitoje aplink saulę. Turime technologiją, įrodėme jos veiksmingumą, patvirtinome bangų egzistavimą. Gravitacinių bangų astronomijos ateitį riboja tik tai, ką pati Visata gali mums suteikti ir kiek jai išleisime. Jau prasidėjo naujos eros įkarštis. Lieka klausimas, kaip ryškiai sužibės ši nauja astronomijos sritis.
ILYA KHEL