Команда физиков из международной коллаборации LIGO заявила, что им удалось услышать и записать звук слияния двух черных дыр, тем сам доказав существование порожденных ими гравитационных волн, предсказанных общей теорией относительности Эйнштейна столетие назад.
Об этом пишет The New York Times.
Ученым удалось найти первые в истории человечества следы гравитационных волн при помощи одноименного детектора-интерферометра.
В октябре 2015 года среди физиков в Интернете начали распространяться слухи о том, что гравитационные волны - "складки" ткани пространства-времени, были обнаружены детектором LIGO. Изначально руководство гравитационной обсерватории отрицало этот факт, но сегодня представители коллаборации подтвердили эти слухи сразу на трех пресс-конференциях, - в Вашингтоне, Москве и итальянской Пизе.
"Я думаю, что это будет один из главных прорывов в физике в течение длительного времени", - заявил Сабольч Марка, профессор Колумбийского университета и один из ученых LIGO.
"Мы обнаружили гравитационные волны. Мы это сделали", - заявил исполнительный директор LIGO Дэвид Рейц, выступая в Вашингтоне, передает агентство Рейтер.
По словам ученого, волны образовались в результате столкновения двух массивных черных дыр, находящихся на расстоянии 1,3 млрд световых лет от Земли. Сигнал был получен 12 сентября 2015 года. Это "именно то", что было предсказано Общей теорией относительности Эйнштейна, сообщил Рейц. Открытие гравитационных волн, или так называемой «ряби пространства-времени» – поворотное открытие, которое проложит путь для нового этапа исследования космоса, утверждают представители коллаборации, отметил он.
Когда волны достигли Земли, они сместили луч лазерного детектора на одну тысячную диаметра протона. Полученные колебания группа ученых преобразовала в звук (ссылка).
В работе этого проекта приняло участие несколько сотен ученых из 14 стран мира.
Постройка LIGO, начатая в 1992 году, обошлась приблизительно в $1 млрд, и была закончена лишь в 2000 году. В 2015 году после обновления LIGO физики повторно перезапустили обсерваторию, и за половину прошлого года, как рассказывает российский физик Михаил Городецкий, один из участников коллаборации, она набрала столько же данных, сколько LIGO мог бы собрать за 20 лет работы на прежней чувствительности, передает РИА Новости.
Когда гравитационная волна проходит через плечи интерферометра, то лазерные лучи, которые распространяются вдоль них, проходят меняющиеся расстояния, так как волна "растягивает" и "сжимает" эти плечи и пространство рядом с ними. В результате этого, когда ученые "складывают" лучи, полученная картинка не совпадает, и возникают особые узоры интерференции, которые указывают на присутствие гравитационных волн.
Отмечается, что ученым с трудом удалось поймать воздействие гравитационных волн из-за того, что оно оказалось крайне слабым. "На четыре километра регистрируемое отклонение составляет лишь 10 в минус 19 степени метра – это в десять тысяч раз меньше диаметра протона, ядра атома водорода", - рассказал Городецкий.
По словам российского физика, отечественные ученые работали в рамках LIGO над повышением чувствительности интерферометров, подавляя различные помехи, в том числе и квантовый шум, мешающий вести замеры.
Дальнейшие наблюдения за гравитационными волнами, как надеется физик, помогут разрешить многие тайны и проблемы современной физики и космологии, в том числе измерить, с какой скоростью расширяется Вселенная, следя за слияниями нейтронных звезд, а также попытаться проверить теорию струн на практике.
Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном 100 лет назад, они являются частью общей теории относительности. Простейший пример такой волны - когда два объекта периодически сближаются и отдаляются друг от друга во время свободного падения (когда на них не действуют никакие силы).
По мнению Guardian, за открытие гравитационных волн "наверняка присудят Нобелевскую премию".