Метка: гравитационные волны

С осени 2015 года американский двойной детектор волн тяготения Advanced LIGO вместе с младшим итальянским партнером VIRGO отловили гравитационные следы встречи черных дыр. Правда, гравитационный след финала этого катаклизма поймать не удалось…

17 августа 2017 года ученые впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд, а не двух черных дыр, как в предыдущих четырех случаях (первое детектирование произошло 14 сентября 2015 года). Об этом говорят массы данных объектов: в диапазоне от 1,1 до 1,6 массы Солнца. Слияние произошло в галактике NGC 4993 (созвездие Гидры) за 130 млн световых лет от нас. Открытию сопутствовала дополнительная удача: наряду с гравитационным сигналом был параллельно зафиксирован другой, электромагнитный. Вначале сработали детекторы обсерваторий LIGO в Ливингстоне (штат Луизиана, США) и Хэнфорде (штат Вашингтон), а также VIRGO вблизи Пизы (Италия). Примерно через 1,5 секунды обсерватории Fermi и ИНТЕГРАЛ, работающие на орбите Земли, зарегистрировали секундный всплеск жесткого рентгеновского излучения с того же направления, откуда пришли гравитационные волны. Это был типичный гамма-всплеск «короткого» класса. Уже давно астрофизики подозревали, что короткие гамма-всплески возникают от слияния нейтронных звезд. И вот — прямое подтверждение…

4 октября 2017 года в ИКИ РАН был представлен совместный доклад Жерара Муру (Gerard Mourou), Тоси Эбисудзаки (Toshi Ebisuzaki), Марко Касолино (Marco Casolino) и Александра Сергеева «Проблемы космического мусора и возможные методы ее решения». После доклада президент РАН дал комментарий ТрВ-Наука. Беседовала Наталия Демина.
А. С.: Жерар Муру сказал, что мы находимся в чрезвычайной ситуации: количество мусора в космосе достигло такой величины, что может начаться процесс неконтролируемого увеличения количества опасных фрагментов космического мусора (КМ), поскольку при столкновении более крупных фрагментов будут получаться более мелкие, но тоже очень опасные тела. Такое размножение может привести к тому, что вокруг Земли сформируется оболочка, состоящая из фрагментов КМ, через которую проходить космическим кораблям будет невозможно. Это очень серьезная проблема, получившая название синдрома Кесслера. Такая чрезвычайная ситуация стимулирует разные подходы к решению проблемы. Исследователи думают, как уменьшить количество мусора: забрасывать сеть, которая будет собирать мусор, или что-то другое. Последние лет десять преобладает «лазерный» подход: поступать с мусором как с использованным космическим кораблем, который тормозится и сгорает в плотных слоях атмосферы. Надо воздействовать на частицы мусора лазерными импульсами, чтобы мусор изменил траекторию, вошел в плотные слои атмосферы и сгорел.

Кому должна достаться нынешняя Нобелевская премия по физике, было очевидно заранее: регистрация гравитационных волн настолько превосходит по значению остальные номинированные достижения, что большинство прогнозов сходилось на этом. Но, конечно, всегда существует неопределенность, кому же именно вручат данную премию, поскольку причастных обычно много. Я думаю, судачить по поводу того, кому стоило бы дать вместо того-то, — занятие популярное, но неплодотворное. Так или иначе, премию получили три человека: Райнер Вайс — главный человек по лазерному интерферометру, составляющему основу эксперимента LIGO (половина премии). Вторую половину поделили два члена коллаборации: Барри Бариш — директор LIGO; Кип Торн — «придворный теоретик» LIGO. В чем заключается основное значение эксперимента?

Детекторы гравитационных волн LIGO зарегистрировали еще одно (третье по счету) статистически значимое событие слияния черных дыр (есть еще одно маргинально значимое событие). Дата регистрации — 4 января 2017 года. Вероятность случайной имитации подобного шума оценивается как раз в 70 000 лет, что в более привычных единицах выражается примерно как статистическая значимость 4,5 σ. Оценка масс слившихся черных дыр: 31,2 +8,4–1,6 и 19,4 +5,3–5,9 солнечной массы (на уровне достоверности 90%). То есть одна из черных дыр настолько массивна, что могла образоваться только из очень большой звезды с малой металличностью (металличность — специфический астрофизический термин, означающий обилие элементов тяжелее гелия). Это звезды первого поколения, образовавшиеся либо в молодой Вселенной, либо в галактиках с заторможенным темпом звездообразования. Современные звезды не могут быть столь большими из-за низкой теплопроводности — они сбрасывают лишнее вещество.

В февральском номере Scientific American (2017) вышла статья Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt, Abraham Loeb с критикой теории космологической инфляции. Первый автор мало кому известен; последний, Абрахам Лёб, наоборот, весьма известен — он занимался довольно разнообразными задачами в разных областях, зачастую задачами весьма рискованными. Основной же вдохновитель статьи, судя по всему, Пол Стейнхардт: критика теории инфляции — его конек. Как известно, космологическая инфляция — механизм, способный за ничтожные доли секунды из микроскопического зародыша создать огромную расширяющуюся Вселенную. О ней написано достаточно много популярных статей и книг, в том числе и автором данной заметки (см., например, http://trv-science.ru/proryv/).

В июне 2016 года участники эксперимента LIGO объявили о регистрации уже второго всплеска гравитационных волн. Ученые заговорили о наступлении новой эры в астрономии. Что это значит для человечества? На пороге каких открытий мы стоим? Об этом — беседа Ольги Орловой с Александром Полнарёвым.

Эйнштейн был терпеливым человеком. Он умел ждать. Подтверждение одного из предсказаний его общей теории относительности — искривления лучей света в поле тяготения — он получил в 1919 году, почти через четыре года после создания теории. А вот обнаружения предсказанных им гравитационных волн он так и не дождался. Наличие гравитационных волн вроде бы прямо следовало из уравнений ОТО, но Эйнштейна всё же грыз червячок сомнений…

В Москве прошел форум «Ученые против мифов». Сюжеты, связанные с космосом, были среди самых популярных. Почему тайны космоса порождают столько антинаучных историй и как с этим борются ученые? Об этом в программе «Гамбургский счет» на Общественном телевидении России Ольга Орлова расспросила доцента физфака МГУ, лауреата Беляевской премии и премии «Просветитель» Владимира Сурдина.

11 февраля 2016 года, в тот самый день, когда пришло волнующее сообщение об открытии гравитационных волн Международной коллаборацией LIGO, ко мне частным порядком, от одного из коллег, поступила информация о появлении документа ФАНО под названием «Концепция программного управления реализацией научных исследований, осуществляемых в соответствии с ПФНИ ГАН» (Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020-е годы).

8 февраля в Московском международном Доме музыки наградили лауреатов II Всероссийской премии «За верность науке», вручаемой по инициативе Минобрнауки России. По словам ведущих церемонии, главная цель новой премии — «поощрение лучших журналистов, ученых и общественных деятелей, внесших наиболее заметный вклад в популяризацию российской науки и выстраивание диалога между государством, широкой общественностью и научной средой». Алексей Огнёв побеседовал с научным журналистом Ольгой Орловой, входившей в оргкомитет премии.

11 февраля 2016 года объявлено о крупнейшем научном достижении — первой прямой регистрации гравитационных волн. Увидели сигнал, выглядящий именно так, как предсказывалось для слияния пары черных дыр. Изображено относительное растяжение интерферометра под действием гравитационной волны.

Эпохальное открытие сделали члены международной коллаборации LIGO, объединяющей более тысячи ученых из пятнадцати стран. Этот проект был предложен в 1980-е годы Кипом Торном, Рональдом Древером и Рейнером Вейссом. Открытие гравитационных волн произошло почти что ровно через сто лет после публикации статьи Альберта Эйнштейна, где было предсказано их существование.

Колборация LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) объявила о первой прямой регистрации гравитационных волн, сто лет назад предсказанных Альбертом Эйнштейном. Об открытии стало известно в ходе трансляции пресс-конференции. Зарегистрированные гравитационные волны испущены двумя сливающимися черными дырами 1,3 млрд лет назад.

В марте этого года команда эксперимента BICEP2 заявила о регистрации реликтовых гравитационных волн. Этому событию была посвящена статья в ТрВ-Наука от 25 марта.

Восьмого марта 2014 года исполнилось 100 лет со дня рождения Якова Борисовича Зельдовича. «Троицкий вариант — Наука» уже посвятил ему номер (от 22 апреля), но тема далеко не исчерпана.

Интервью было взято после объявления о детектировании реликтовых гравитационных волн в эксперименте BICEP2.

Через полтора месяца выйдет электронная, а через два с лишним — бумажная книга Бориса Штерна под названием «Прорыв за край мира».