Когда астрономическая обсерватория обнаружила две черных дыры, сталкивающихся в глубоком космосе, ученые отметили подтверждение предсказанных Эйнштейном гравитационных волн. Но на этом астрофизики не успокоились: мог ли этот эксперимент найти «темную материю», которая составляет большую часть массы Вселенной? Восемь ученых с кафедры физики и астрономии Генри Роуленда при Университета Джона Хопкинса уже начали проводить расчет, когда в феврале обсерватория LIGO заявила об открытии гравитационных волн. Их результаты, опубликованные недавно в Physical Review Letters, предлагают гипотезу, которая может разрешить непобедимую тайну астрофизики.
Молния может ударить дважды — а то и трижды — в одно место, а ученые из обсерватории LIGO — найти гравитационную волну. Они думают, что это начало новой эпохи в понимании нашей Вселенной. Их «молния» — неуловимая, сложная в обнаружении, гравитационная волна, произведенная невероятными событиями вроде сталкивающихся черных дыр. Энергия, производимая этим событием, нарушает саму ткань пространства-времени, подобно ряби от брошенного в пруд камня. Ученые LIGO объявили об обнаружении ряби гравитационной волны, продолжив, таким образом, серию открытий после исторического первого обнаружения, объявленного в феврале этого года.
Если посмотреть на Солнце через 150 миллионов километров космоса, который разделяет наш мир от ближайшей звезды, свет, который вы видите, не показывает Солнце на текущий момент, а каким оно было 8 минут и 20 секунд назад. Это потому что свет движется не мгновенно (а со скоростью света, хаха): его скорость составляет 299 792,458 километра в секунду (подробности этого невероятного факта здесь). Именно такое время нужно свету, чтобы преодолеть путь от фотосферы Солнца до нашей планеты. Но силе тяжести не обязательно нужно вести себя так же; возможно, как предсказывала теория Ньютона, гравитационная сила представляет собой мгновенное явление и ощущается всеми объектами с массой во Вселенной, через все эти огромные космические расстояния, одновременно.
Красноречивый звук, похожий на щебет, возвестил о первом обнаружении гравитационных волн. Но следующие измерения могут выдать лишь сдавленное мычание. Ученые пообещали скоро уловить слабый сигнал гравитационных волн от столкновений черных дыр, которые слишком далеко, чтобы их можно было обнаружить напрямую. Об этом сообщили в докладе LIGO, опубликованном 1 апреля в Physical Review Letters. Обнаружение может произойти уже в ближайшие три года — значительно быстрее, чем считали ученые ранее.
Многие из нас могут долго любоваться поверхностью моря или реки, по которой перекатываются волны. Рожденные ветром, затем они распространяются за счет силы тяжести. Частицы воды совершают в них движение по круговым и эллиптическим траекториям («вверх — вниз» и «вперед — назад» одновременно), поэтому такие волны нельзя отнести ни к продольным, ни к поперечным. Изучение нелинейных волновых процессов в неоднородных средах занимает важное место в областях океанологии, метеорологии, энергетике, химической и космической технологиях.
Две недели назад участники эксперимента LIGO объявили об обнаружении гравитационных волн, возникших при столкновении двух чёрных дыр массой в 29 и 36 больше массы нашего Солнца. Согласно новому исследованию, эти две чёрных дыры появились из одной сверхмассивной звезды, смерть которой вызвала всплеск гамма-излучения, зарегистрированный учёными.
«Гравитационных волн нет…», «…плоские гравитационные волны, путешествующие вдоль положительной оси X, могут быть, следовательно, обнаружены…», «…гравитационные волн не существует…», «…существуют ли гравитационные волны?», «…выходит, существуют строгие решения…» — это слова Альберта Эйнштейна.
Что ж, у вас было достаточно времени, чтобы подумать об открытии LIGO гравитационных волн, понять, что это такое, и сделать для себя интересные выводы. Значимость этого открытия потрясла мир, поэтому вам будет интересно узнать о менее известных его сторонах. Например…
Напомним, на днях ученые LIGO объявили о крупном прорыве в области физики, астрофизики и нашего изучения Вселенной: открытие гравитационных волн, предсказанных еще Альбертом Эйнштейном 100 лет назад. Ресурсу Gizmodo удалось найти доктора Эмбер Ставер из обсерватории Ливингстона в Луизиане, коллаборации LIGO, и подробно расспросить о том, что это значит для физики. Понимаем, что за несколько статей к глобальному пониманию нового способа постигать наш мир прийти будет сложновато, но будем стараться.
Итак, ученые обнаружили гравитационные волны — рябь пространства-времени. Альберт Эйнштейн предположил их существование еще 100 лет назад, и прямые наблюдения обеспечили последнее доказательство шедевра великого ученого: общей теории относительности. Ученые из Калтеха и MIT обнаружили гравитационную волну, порожденную двумя сталкивающимися черными дырами.
Дэвид Рейтце, исполнительный директор лаборатории LIGO, вчера утром вышел на подиум National Press Building в Вашингтоне и сказал слова, которых ученые ждали очень давно: «Мы обнаружили гравитационные волны». И набитый людьми зал в здании Калтеха в Пасадене, где собрались люди, чтобы посмотреть живую трансляцию, разразился бурными аплодисментами.
Как мы и предполагали, сегодня было официально объявлено об открытии гравитационных волн. Прямо сейчас проходит конференция LIGO, на которой учёные рассказывают о своём волнительном обнаружении. Команда физиков смогла услышать и записать звук двух чёрных дыр, сталкивающихся в миллиардах световых лет от нас, подтвердив таким образом последнее пророчество общей теории относительности Эйнштейна.
О первом прямом обнаружении гравитационных волн, как ожидают, будет заявлено 11 февраля учеными обсерватории LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Используя два гигантских детектора LIGO — один в Ливингстоне, штат Луизиана, а другой в Хэнфорде, штат Вашингтон — ученые измеряли рябь пространства-времени, которая рождается в процессе столкновения двух черных дыр и, похоже, наконец нашли, что искали.
В сентябре физик-теоретик из Калтеха Лоуренс Краусс разместил запись в своём twitter-аккаунте: «Появились слухи об обнаружении детектором LIGO гравитационной волны. Если это окажется правдой, я сообщу вам о деталях позже».
Прошло сто лет с тех пор, как Эйнштейн представил свою общую теорию относительности, но она все так же помогает нам раскрывать глубокие тайны Вселенной. Теперь и миссия LISA Pathfinder («Следопыт») подготовит для нас способ изучения жестоких событий, которые мы раньше не видели — вроде создания массивных черных дыр.
Ученые, работающие на радиотелескопе Паркса, объявили, что спустя 11 лет поиска доказательств гравитационных волн их поиски остались ни с чем. Это проблема для физики, согласно которой гравитационные волны должны существовать, если общая теория относительности не подлежит пересмотру и остается надежной. Разрешение несоответствий может потребовать переосмысления физики черных дыр или появления еще более серьезной физической теории. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Science.
Учёные годами искали на Земле гравитационные волны, но до сих пор у них не было возможности изучить эти волны за пределами нашей планеты. Считается, что гравитационные волны в космосе смогут помочь нам понять природу чёрных дыр и других объектов, искажающих пространственно-временную структуру Вселенной. Теперь учёные стали на один шаг ближе к этой возможности.
Данные, собранные телескопом Планка, подтвердили несомненную теорию квантового происхождения структуры Вселенной. Что именно произошло после рождения Вселенной? Почему сформировались звезды, планеты и гигантские галактики? На эти вопросы пытается ответить Вячеслав Муханов, космолог из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене, эксперт в области теоретической космологии.
Представьте себе инструмент, который может измерять движения в миллиард раз меньше атома, который живет миллионную долю секунды. Holometer от Fermilab — в настоящее время единственная машина, способная проводить настолько точные измерения пространства и времени, и собранные за последнее время данные улучшили пределы для теорией об экзотических объектах юной Вселенной. Непонятно? Сейчас разберемся.
Несмотря на все слухи о возможном обнаружении первичных гравитационных волн, совместный анализ данных спутника «Планк», принадлежащего Европейскому космическому агентству, и наземных экспериментов BICEP2 и массива Кека не предоставил никаких доказательств их существования. Как вы знаете, Вселенная начала свое существование около 13,8 миллиарда лет назад и превратилась из очень горячего, плотного и однородного состояния в богатый и сложный космос из галактик, звезд и планет, которые мы наблюдаем сегодня. Исключительно важным источником информации об истории Вселенной является космический микроволновый фон (CMB, реликтовое излучение), останки света, который появился спустя всего 380 000 лет после Большого Взрыва.