Mokslininkai vėl užfiksavo erdvės-laiko trikdžius
Apie LIGO (lazerinės interferometrinės gravitacijos observatorijos) bendradarbiavimą pranešta: 2015 m. Gruodžio 26 d. Žemę užliejo gravitacinės bangos, į kurias sureagavo observatorijos detektoriai. Įvykis buvo antras įrašytas. Erdvės-laiko audinio sutrikimą sukėlė, kaip mano mokslininkai, susijungus dviem juodosioms skylėms, kurių viena yra 8 kartus sunkesnė už Saulę, kita - 14 kartų, į objektą, kurio masė yra 21 Saulė. Šis visuotinio masto kataklizmas įvyko prieš 1,4 milijardo metų, tačiau „bangelės“, sklindančios šviesos greičiu, mus pasiekė tik dabar.
Pirmą kartą gravitacinės bangos buvo „pagautos“2015 metų rugsėjo 14 dieną. Kas tapo sensacija. Tie - „pirmieji“- taip pat plinta susijungus juodosioms skylėms, tačiau didesnė masė - 29 ir 36 saulės. Prieš 1,3 milijardą metų susiformavęs objektas tapo 62 kartus sunkesnis už Saulę.
Akivaizdu, kad pakartotinis stebėjimas sustiprina sėkmę. Ir nebėra jokių abejonių, kad gravitacijos bangos tikrai egzistuoja. Kas jaudina astronomų vaizduotę.
Gravitacinės observatorijos lazerinių interferometrų tuneliai.
DUOMENYS
Reklaminis vaizdo įrašas:
Banga bėga gaudytojui ir žvėriui
Remiantis bendruoju reliatyvumu, kurį Albertas Einšteinas paskelbė 1916 m., Gravitacijos bangos tiesiog turi egzistuoti kaip tam tikri bangavimai erdvės ir laiko audinyje. Ypač intensyviai jas turėtų skleisti kataklizmai, kurie nuolat vyksta Visatoje - pavyzdžiui, supernovos sprogimai, formuojasi ir susilieja juodosios skylės. Mokslininkai tikėjo, kad susidariusios gravitacinės bangos, sklindančios kaip ratai ant vandens, anksčiau ar vėliau pasieks Žemę. Kur ir galima užfiksuoti naudojant instrumentus - gravitacijos observatorijas. LIGO (lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija) yra viena didžiausių pasaulyje. Susideda iš dviejų tyrimų objektų. Vienas yra Livingstone, Luizianoje (Livingstonas, Luiziana), o kitas yra daugiau nei už 3000 km, Hanforde,Vašingtono valstija (Hanfordas, Vašingtonas). Žvejyba jais truko nuo 2002 iki 2010 m. Bet nesėkmingai. Tarsi gamtoje apskritai nebūtų gravitacinių bangų. Todėl Einšteinas suklydo.
Einšteinu galima pasitikėti, net jei norima abejoti.
Žvejybos esmė paprasta. Du lazerio spinduliai nukreipiami statmenai vienas kitam ilgais vamzdžiais. LIGO kiekvienas vamzdis yra 4 kilometrų ilgio. Tada veidrodžių pagalba spinduliai suvedami į vieną. Jie žiūri į rezultatą - į trukdžių modelį. Jei ateina gravitacinė banga, ji suspaudžia erdvę viena kryptimi ir tęsiasi statmena kryptimi. Sijų įveikti atstumai skiriasi. Tai galima pamatyti paveikslėlyje, kuris yra koncentrinis apskritimas.
Tačiau anksčiau nieko panašaus nebuvo matyti.
Observatorija neseniai buvo modernizuota ir pavadinta „Advanced LIGO“. Žvejybos prietaisai, vadinamieji lazeriniai interferometrai, tapo jautresni. Ir tai davė rezultatą. Apie tai buvo paskelbta 2016 m. Vasario 11 d. Specialioje spaudos konferencijoje Nacionaliniame spaudos klube Vašingtone.
Tarp šio ir dabartinio atradimo autorių - tyrėjų, susivienijusių tarptautiniame bendradarbiavime LIGO, yra ir rusų mokslininkų. Juos surinko RAS narys korespondentas Vladimiras Braginsky, Maskvos valstybinio universiteto Fizikos katedros ir Kalifornijos technologijos instituto profesorius. Šiandien komandai vadovauja Valerijus Mitrofanovas.
Pasak gandų, mokslininkams pavyko užfiksuoti net tris gravitacines bangas, kurių šaltiniai yra Dorado, Avino ir Hidros žvaigždynuose. Du jau paskelbti. Greičiausiai netrukus pasirodys pranešimas apie trečiąją bangą. Stebėjimo rezultatų patikrinimas užtrunka.
Juodųjų skylių sujungimas vis dar yra pagrindinis gravitacinių bangų šaltinis
SPECIALISTO KOMENTARAS
Naujas langas į visatą
Panašu, kad Rusijos mokslininkai užsiėmė svarbiausiu dalyku - padidino observatorijos instrumentų jautrumą.
"Mes pakeitėme antenų formą, kad sumažintume pašalinį triukšmą", - sako vienas iš atradimo autorių, Rusijos Kvantų centro mokslinis direktorius, Maskvos valstybinio universiteto profesorius Michailas Gorodeckis. - Mes taip pat pasirinkome veidrodžiams optimalią medžiagą - lydytą kvarcą. Kolegos pasiūlė krištolo safyrą, kuris bandymams pasirodė „triukšmingesnis“.
Observatorijos jautrumas ilgainiui tapo fenomenalus.
- Keturiems kilometrams užfiksuotas nuokrypis yra tik nuo 10 iki minus 19 laipsnių metro - tai yra 10 000 kartų mažesnis nei protono - vandenilio atomo branduolio - skersmuo, - sakė Gorodeckis.
Pasak mokslininko, aptikus gravitacines bangas, prasidėjo nauja era - gravitacinių bangų astronomija. Pasirodė dar viena Visatos tyrinėjimo priemonė.
- Dabar mes turime „ausis“, kuriomis galime klausytis Visatos, - sako mokslininkas. - Aš nejuokauju: LIGO užfiksuoti gravitacinių bangų dažniai iš tikrųjų yra garsai - šimtai hercų, kilohercų, juos galima paversti garsu ir klausytis kaip paukščių čiulbesio. Įrašysime įdomiausius įvykius. Patikrinkime reliatyvumo teoriją tokio tikslumo lygiu, kokio nėra kitiems metodams. Patikrinkime naujas teorijas ir, galbūt, priartėkime prie kvantinės gravitacijos teorijos sukūrimo. Arba net didžioji suvienijimo teorija.
- Dabar mes turime tik du detektorius, - paaiškina Gorodeckis. „Tačiau net ir su jais galime nustatyti daiktų mases. Ir pagal vėlavimo laiką - apytikslė padėtis danguje. Dviejų antenų lokalizacija nėra labai gera - danguje kai kurie lankai. Bet kai trečioji Europos gravitacinė antena Italijoje pradės veikti, mes galėsime gana tiksliai nustatyti šaltinių padėtį taikydami trianguliacijos metodą.
Pasak mokslininko, tai leis greitai nusitaikyti į teritoriją, iš kurios sklinda gravitacinės bangos, optinius ir radijo teleskopus, ištirti jų šaltinius tradiciniais metodais.
Astrofizikai skundžiasi, kad VIRGO gravitacinė observatorija Italijoje dar neprisijungė prie duomenų rinkimo. Tada, naudojant detektorius, esančius milžiniško trikampio kampuose, būtų galima tiksliai „susekti“gravitacinių bangų šaltinius. „Advanced LIGO“leidžia tik apytiksliai nurodyti jų kryptį.
Vladimiras LAGOVSKIS