Увеличено изображение, показващо как сливането на две черни дупки може да създаде гравитационни вълни / IFL Science/ C. Jones
Лазерната интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни (LIGO) в САЩ за пръв път засече гравитационни вълни. Това е едно от най-значимите астрофизични наблюдения след откриването на реликтовото излъчване.
„Засякохме гравитационни вълни. Успяхме!“, заяви на пресконференция в Калифорнийския технологичен институт Дейвид Райце, изпълнителен директор на лабораторията LIGO.
Айнщайн предрича съществуването на гравитационни вълни в своята Обща теория на относителността. Според него гравитацията огъва време-пространството и колкото по-голяма е масата на един обект, толкова по-силен е ефектът. Когато масивните обекти се движат, те произвеждат вибрации във време-пространството – гравитационни вълни – които донякъде наподобяват вълните, образуващи се в предната част на плаващ кораб.
Гравитационните вълни бяха наблюдавани на 14-ти септември 2015 г. Те са образувани от сливането на две черни дупки – едно от малкото събития, смятани за достатъчно мощни, за да произведат гравитационни вълни, които можем да засечем. Двата обекта са с дължина от около 150 км, а сливането им се е случило преди милиард и триста милиона години. Имали са сходни маси – едната е тежала 36 пъти повече от Слънцето, а другата – 29. Шансът откритието да е единичен случай е едно на шест милиона. Резултатите и повече информация ще бъдат публикувани в списанието Physical Review Letters.
Откритието представлява повратна точка за астрофизиците, които се опитват да докажат съществуването на гравитационни вълни от десетилетия. Счита се, че вълните се движат през космоса, като събират и разширяват тъканта на време-пространството. Тъй като произведените вибрации са изключително малки, тяхното засичане е много трудно и изисква изключително чувствителна техника – с каквато разполага Лазерната интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни.
Черна дупка и Галактика. Изглед към Галактика NGC 5195, дом на супермасивна черна дупка, разположена в горния десен ъгъл на изображението. Черната дупка произвежда мощни, интензивни изригвания. Снимка: НАСА.
„Засичането и измерването на гравитационни вълни е Свещения Граал на Общата теория на относителността на Айнщайн“, заяви професор Боб Бингам, физик в Съвета за научни и технологични приспособления в Харуел, Великобритания. „Това откритие ще окаже огромно въздействие на астрономичните изследвания, тъй като то отваря вратата към миналото и създаването на вселената.“
Лазерната интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни се състои от два детектора – един в Ханфорд, Вашингтон и един в Ливингстън, Луизиана. И двата детектора разполагат с лазерна система, която позволява прецизното измерване на време-пространството. Лазерните лъчи биват разделени на две части и пренасочени в два перпендикулярни тунела. И двата тунела са с дължина от четири километра, а в техния край е разположено огледало. Лазерите се отразяват и отново се сливат в едно. Ако гравитационна вълна премине през един от лазерите – или и през двата – тя променя разстоянието, което светлината трябва да премине, и в резултат пресъздаденият лъч се различава от първоначалния.
Учените от двата научни обекта са сравнили наблюденията си, за да потвърдят действителността на откритието. След това те са се свързали с астрономически обсерватории, за да идентифицират вероятния източник на гравитационните вълни, стигайки до извода за двете сливащи се черни дупки.
Лазерната интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни в Ливингстън, Луизиана. LIGO/ NSF
„Дългосрочната цел на детекторите и техните открития е астрофизиката“, заяви Вики Калогера. „Искаме да използваме наблюденията на гравитационни вълни, за да научим повече за нашата вселена. Те ще бъдат от огромна полза през следващите десетилетия и дори векове. “
Изявлението предоставя и друга съществена информация – гравитационните вълни се движат със скоростта на светлината. Този факт беше предположен теоретично, но доказването му е важно за изграждането на бъдещите теории. Наблюдението също така потвърждава първото откритие на черни дупки със средна маса. Обикновено звездните черни дупки са много по-малки, достигащи максимално 15 пъти по-голяма маса от тази на Слънцето. Наблюдаваните обекти са значително по-големи и се счита, че те са остатък от първите звезди във вселената. Предполага се, че сливането на черни дупки със средна маса в крайна сметка произвежда супермасивните черни дупки, които наблюдаваме в центъра на галактиките.
По-късно през тази година детекторът VIRGO в Италия (подобен на LIGO) ще възстанови своята дейност. Това ще даде възможност за триангулация на източниците, за да бъде открита локацията на черните дупки. В момента Европейската космическа агенция проучва нови технологии, които ще бъдат използвани при друг експеримент с гравитационни вълни – обсерваторията LISA. Експериментът ще бъде проведен в космоса, за да предостави допълнителна информация за удивителното явление.
Засичането на гравитационни вълни е от наистина огромно значение. То предвещава нова ера в астрономията.
Превод: Момчил Вачев / Memoria de futuro
Източник: iflscience.com
Оставяне на коментар