LIGO: лазерный охотник за гравитационными волнами

17 марта эксперты, работающие на BICEP2 на Южном полюсе, объявили о точной идентификации гравитационных волн, искажений в пространстве-времени, оставшихся с незапамятных времен эпохи юной Вселенной. В 2015 году новый детектор, который будет построен на Земле, займется точным подтверждением существования этих волн.

Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, или проще LIGO, состоит из двух установок: в Ливингстонской обсерватории, Луизиана, и Хэнфордской обсерватории, Вашингтон. Установки расположены на расстоянии 3002 километров друг от друга, и этой дистанции достаточно для обнаружения массивных гравитационных волн.

Каждая из установок обладает Г-образной «рукой», которая стреляет лазером в установку коллег за тысячи километров. Прохождение гравитационной волны между двумя установками вызовет небольшие колебания длины одного луча по сравнению с другим. Физики, которые следят за экспериментом, будут контролировать точную длину пучков с максимальной точностью.

Эксперимент, который начнется в 2015 году, является улучшенной версией старшего LIGO (который работал с 2002 по 2010 годы), поэтому так и называется — Advanced LIGO. Работает он при поддержке MIT и Калифорнийского технологического института.

Эксперты ожидают, что проект будет достаточно чувствительным, чтобы ежедневно наблюдать гравитационные волны. Лазерный подход сильно отличается от того, который применялся в эксперименте BICEP2. Напомним, BICEP2 искал сигнатуры B-мод в космическом микроволновом фоне реликтового излучения, оставшегося после Большого Взрыва.

«Фактическое изменение в относительной длине волн, связанное с прохождение гравитационной волны, невероятно мало. Разница может достигать одной десятитысячной от размера протона», — сказал ведущий ученый LIGO Майкл Лэндри во время интервью для нового документального фильма, который будет представлен в рамках проекта Space.

Гравитационные волны, как полагают, возникают в результате очень интенсивных и мощных событий во Вселенной, например, в процессе столкновения двух массивных звезд, или звезды и нейтронной звезды, или звезды и черной дыры. Бинарные системы, в которых один из членов представлен нейтронной звездой или черной дырой, также могут генерировать эти искажения в ткани пространства-времени.

«План заключается в том, чтобы получить точные данные уже в 2015 году. Мы знаем, что они не будут отличаться высокой точностью, но в два или три раза точнее, чем мы имеем, точно будут», — комментирует эксперт университета штата Луизиана Габриэла Гонсалес.

«Понадобится по меньшей мере несколько месяцев сбора данных — мы рассчитываем на три — и то не факт, что мы что-то найдем».