Колебания пространства, причиной которых являются мощнейшие космические катаклизмы, распространяются, подобно свету и радиоволнам, по всей Вселенной. Благодаря новым лазерным высокочувствительным датчикам обсерватории LIGO, которая вступит в строй в следующем году, ученые-астрофизики смогут регистрировать вышеупомянутые колебания пространства-времени, которые известны под названием гравитационных волн, получая свидетельства мощнейших космических катаклизмов и изучая происходившие при этом процессы.
Когда сталкиваются две нейтронные звезды (остатки от звезд, погибших во взрыве сверхновой) или черная дыра притягивает и поглощает нейтронную звезду, высвобождается огромное количество энергии, разрывающее саму основу пространства. Гравитационные колебания, возникающие в моменты таких катаклизмов, распространяются по всей Вселенной, и некоторые их отголоски оставляют следы в потоках света, излученных далекими звездами и улавливаемых телескопами и другими астрономическими инструментами. Для того, чтобы узнать больше о массах объектов и энергиях, высвобожденных в результате столкновений, ученым уже недостаточно данных, собираемых при помощи косвенных методов, для этого необходимо непосредственное измерение параметров гравитационных волн, которые несут больше информации о произошедших катаклизмах.
Как уже упоминалось выше, в следующем году ученые собираются запустить один из самых высокочувствительных датчиков гравитационных волн. Эта гравитационная обсерватория называется Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) и она уже находилась в работе шесть раз в период между 2004 и 2010 годами. Последние пять лет обсерватория простояла, не производя никаких наблюдения, а в это время проводилась и проводится сейчас модернизация научного оборудования обсерватории.
«Обновленное оборудование обсерватории позволит нам регистрировать даже незначительные детали космических катаклизмов» — рассказывает Дэвид Реиц (David Reitze), директор и научный руководитель обсерватории LIGO, — «Самым главным усовершенствованием оборудования является увеличение чувствительности в области крайне низких частот, что позволит ученым не только регистрировать следы высокоэнергетических событий, но и обнаруживать стабильные черные дыры, масса которых в 100-500 раз превышает массу Солнца и которые сами являются источниками гравитационных волн».
Напомним нашим читателям, что доказательства существования гравитационных волн были получены только недавно при помощи инструмента BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), данные которого позволили подтвердить факт существования космической инфляции, расширения Вселенной, которое началось сразу после Большого Взрыва. Обсерватория LIGO занимается поиском гравитационных волн в более высокочастотном диапазоне, нежели инструмент BICEP2, в диапазоне от 10 Гц до 10 кГц. Гравитационные волны, обнаруженные BICEP2, которые возникают в результате расширения Вселенной, имеют частоту на 20 порядков ниже частоты волн, которые будет улавливать обсерватории LIGO.
Кроме столкновений и черных дыр, оборудование обсерватории LIGO позволит отслеживать так называемые асимметричные пульсары, почти сферические сверхплотные вращающиеся остатки от взрывов сверхновых. «Асимметрия формы таких пульсаров, если она достаточно велика, при их вращении обеспечит производство высокочастотных гравитационных волн, частота которых будет зависеть от частоты вращения пульсара. А частота, форма и амплитуда этих волн могут рассказать нам очень многое о строении таких пульсаров и о процессах, происходящих в их объеме» — пояснил Дэвид Реиц.
Designed by