Телескоп LIGO зафіксував другу за чотири дні гравітаційну хвилю

Гравітаційним антенам LIGO вдалося зафіксувати другу хвилю коливань простору-часу після апгрейду. Подія, що отримала індекс S190412m, відбулася в 08:30 за київським часом 12 квітня. Реєстрації супутнього електромагнітного сигналу не було, напевно знову вдалося спостерігати злиття двох чорних дір. Це вже друга реєстрація гравітаційної хвилі за 12 днів спостережень, що пройшли в рамках нового сеансу після модернізації установки, інформує Ukr.Media.

Гравітаційні хвилі, періодичні обурення простору-часу, що виникають при нерівномірному русі мас, були передбачені Загальною теорією відносності (ЗТВ) Ейнштейна і майже 100 років залишалося лише гіпотетичним феноменом. Першим надійним, але непрямим свідченням їх існування стало відкриття подвійного пульсара PSR B1913+16 в 1974 році. У цій системі дві нейтронні зірки обертаються навколо загального центру мас, причому одна з них спостерігається як пульсар — високостабільне джерело періодичного радіовипромінювання. Дослідження варіацій у часі приходу сигналу від пульсара дозволило визначити орбітальні параметри звернення тіл в системі.

Наступною віхою в історії дослідження гравітаційних хвиль стала їх пряма реєстрація у 2015 році. Це було зроблено за допомогою лазерних інтерферометричних антен LIGO. У такій установці два лазерних промені рухаються в перпендикулярних напрямках між дзеркалами, а потім інтерферують між собою. При проходженні гравітаційної хвилі оптичні довжини шляхом за різними напрямками періодичних змінюються, що позначається на інтерференційній картині.

З 1 квітня 2019 року почався третій наглядовий сеанс антен LIGO. Попередні 19 місяців установки були вимкнені і проходили модернізацію, за результатами якої їх чутливість помітно зросла. Зроблені вченими заздалегідь оцінки показали, що в оптимістичному випадку можна очікувати темпу реєстрацій на рівні однієї події на тиждень.

І цей прогноз виправдався: 12 квітня з'явилася інформація про чергову реєстрацію, вже другу в новому сеансі, перша була спіймана 8 квітня. Виходить, що поки реалізується оптимістичний прогноз. Оціночна відстань до джерела хвиль становить 812 мегапарсек з помилками близько чверті. Оскільки сьогодні мало працюючих детекторів гравітаційних хвиль, то точність визначення координат не велика — з 90-відсотковою ймовірністю сигнал прийшов з області площею 156 квадратних градусів, представленої двома окремими частинами в сузір'я Діви і Волопаса.

Згідно з попереднім аналізом, з малою ймовірністю ця подія насправді є шумом від земних процесів. Майже напевно було зареєстроване злиття двох чорних дір, а не чорної діри з нейтронною зіркою або двох нейтронних зірок. Кілька звичайних телескопів досліджували область локалізації сигналу на предмет наявності супутнього електромагнітного випромінювання, але не змогли його знайти. Зокрема, про нульовий результат відзвітували орбітальний гамма-телескоп Fermi і система наземних телескопів-роботів Майстер.