Пространственно-временная рябь, расходящаяся от движущихся в бесконечной ткани Вселенной объектов, была наконец-то услышана, опознана и описана. Состоялось событие, которое долго ждали и к которому тщательно готовились. Открытие, грозящее стать самым знаменательным прорывом десятилетия, было совершено большой группой исследователей из Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory.
LIGO зарегистрировала волновой сигнал ещё 14 сентября 2015. Перехваченная учёными информация свидетельствовала о том, что 1.3 миллиарда лет назад в далёком и глубоком космосе столкнулись две черные дыры. Сначала они несколько раз обернулись вокруг друг друга, чтобы затем наконец-то превратиться в одно новое образование. Перед слиянием произошёл гигантский даже по меркам Вселенной взрыв, который и стал источником гравитационного шторма. Конечно, столь деликатная информация, пронесённая сквозь световые года, могла исказиться. И потому научный мир предпочитает не торопиться и дождаться проверки результатов, полученных LIGO. Ученные привычно говорят, рассказывая о новых данных: «если исследователи из LIGO правы, то…». Почему если? Ответ прост, о действительном определении и выявлении гравитационных волн сообщалось и ранее. Так, например, американский физик Joseph Weber ещё в 1960 году объявил, что детектировал волны, однако его открытие было признано несостоятельным, так как никто из других учёных не сумел повторить его опыт и получить хотя бы столь же приблизительный результат. А в 2014 году целая команда энтузиастов, работая через телескоп BICEP2, расположенный недалеко от Южного полюса, также сообщила, что им удалось отыскать следы волновой гравитационной активности. Но и в тот раз «научники» по всему миру разочарованно выдохнули. Вместо гравитации учёные «поймали» космическую пыль.
Наличие во Вселенной волновых гравитационных признаков было предсказано Альбертом Эйнштейном в рамках его знаменитой общей теории относительности. Действительное обнаружение волн - не только блестящее подтверждение теории гения, но также одновременно обеспечение современных исследователей космоса новыми, уникальными инструментами. Черные дыры и нейтронные звезды, мягко говоря, слишком тусклые для наблюдения за ними при помощи обыкновенных телескопов. Однако теперь учёные смогут измерять гравитационные волны, которые они порождают. И это поможет получить информацию о том, как эти "трудные" объекты манипулируют гравитацией. Более того, ожидается, что новый способ исследования космического пространства поможет гораздо эффективнее находить интересные объекты. «Дело даже не в том, что наконец-то находит своё подтверждение ещё один аспект теории Эйнштейна», отмечает Ira Thorpe, астрофизик из NASA, работающая в LIGO. "Самая важная история здесь - доказательство возможности применения абсолютно новых подходов к исследованию гигантских объёмов информации, доступа к которым просто не было раньше».
Что такое гравитационные волны?
Общая теория относительности Эйнштейна раз и навсегда изменила наше восприятие Вселенной. Предполагалось, что пространство и время есть две концептуально различных линии развития. Однако Эйнштейн показал, что это не так. Пространно-временной континуум представляет собой единую модель, данную в четырёх измерениях. Более того, отношения времени и пространства вовсе не фиксированы.
Теория Эйнштейна также заставила научный мир пересмотреть свои взгляды на гравитацию. Ведь в соответствии с принципами Ньютона, все объекты во Вселенной изначально притягиваются друг к другу. Эйнштейн же предположил, что объекты деформируют ткань пространства-времени вокруг себя, создавая гравитационное притяжение. Чтобы понять, как именно это происходит, представьте себе растянутое одеяло, сверху которого лежит тяжёлый шар из боулинга. Шар нарушает ровность ткани одеяла, деформирует его, создавая углубление в том месте, где он находится в данный момент. Теперь возьмём небольшой шарик для пинг-понга. Сам по себе он также нарушает спокойствие одеяла, однако не настолько явно, как это делает здоровенный шар из боулинга. Именно поэтому, повинуясь неровностям на одеяле и силам гравитационного притяжения, небольшой кругляш для тенниса довольно быстро оказывается «притянутым» сферой из боулинга. Именно так в космосе небольшие по массе астероиды захватываются гравитационными полями планет и либо остаются на их орбитах, либо падают, прочерчивая огненные следы в атмосфере.
Нужно отметить, что практически все учёные допускали возможность наличия во Вселенной гравитационных волн в принципе, однако до наших дней никому не удавалось доказать их существование. Причины очевидны - сигналы, создаваемые такого рода активностью предельно слабы. Любое тело является источником гравитационных волн. Даже человек, путешествуя по планете, создаёт гравитационные возмущения, величина которых стремится к нулю. Однако нам смущаться не стоит. Солнце, например, также почти невозможно услышать.
Что дальше?
Если измерения и результаты LIGO будут подтверждены, то исследователи собираются запустить свой собственный «эффект пространственно - временной ряби». Таким образом будет положено начало новому формату изучения Вселенной и ее объектов, слишком темных или вообще не отражающих свет. «Произойдёт примерно то же, что уже было после начала работы радио телескопов. Тогда мы получили сотни и тысячи новых источников радиоизлучения, о существовании которых и не предполагали» - поясняет один из физиков LIGO. А Thrope рассказала, что уже идет работа над миссией LISA Pathfinder, в которой участвуют NASA и European Space Agency. Идея миссии-протестировать детекторы гравитационных волн, доставленные в космос, на орбиту Земли, а возможно, и далее, к окраинам нашей родной Солнечной системы.
