Открытие века: как ученые поймали гравитационную волну
Уникальный детектор, в создании которого приняли участие и российские ученые, зафиксировал сигнал гравитационных волн, возникший в результате гравитационного взаимодействия двух массивных тел. Наблюдаемое явление возникло в далекой галактике 1,3 млрд лет назад, что составляет десятую часть возраста Вселенной. По мнению большинства ученых, авторы открытия, безусловно, являются одними из главных претендентов на Нобелевскую премию.
Небесные пары из уравнения Эйнштейна
Одна из проблем, стоявшая перед Альбертом Эйнштейном в начале прошлого века, заключалась в невозможности описать гравитацию, используя те же подходы, что и для электромагнитного взаимодействия. Гениальной догадкой Эйнштейна стало предположение, что гравитация — это отражение кривизны пространства. В результате сформулированная им общая теория относительности предсказала в том числе и существование так называемых гравитационных волн. Сама гравитационная волна представляет собой распространяющуюся со скоростью света «рябь» пространственно-временной ткани. Главной задачей физиков было создание прибора, который смог бы уловить слабые сигналы этих волн.
Первым шагом на пути к их обнаружению стало открытие в 1974 году двойного пульсара американскими учеными Джо Тэйлором и Расселом Халсом. Их наблюдения позволили косвенно выявить существование гравитационных волн, а также определить время жизни пары взаимодействующих нейтронных звезд — 200 млн лет. Вселенная существует гораздо дольше, а значит, слияние двух звезд, приводящее к импульсу гравитационного излучения, можно наблюдать. За свое открытие Тейлор и Халс в 1993 году получили Нобелевскую премию по физике.
Таким образом, сомнений в существовании предсказанных Эйнштейном гравитационных волн не возникало, вопрос был лишь в том, с какой частотой во Вселенной происходят события такого масштаба, как столкновение двух очень больших небесных тел, и, конечно же, в создании приборов с необходимой чувствительностью. На сегодняшний день таких тесных пар в нашей Галактике, состоящих из двух нейтронных звезд, известно восемь, у трех из них действительно зарегистрировано уменьшение орбитального периода вращения за счет излучения гравитационных волн, причем в полном согласии с предсказанием общей теории относительности.