В феврале 2016 года ученые Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) объявили о первом в мире обнаружении гравитационных волн (GW). С тех пор было обнаружено несколько событий, дающих представление о космических явлениях, которые были предсказаны теорией общей теории относительности Эйнштейна более века назад.
Чуть более года назад LIGO был переведен в автономный режим, чтобы его устройства могли обновляться, что позволяло бы проводить обнаружение «еженедельно или даже чаще». После завершения апгрейдов 1 апреля обсерватория вернулась в режим онлайн и выполнила необходимые действия, обнаружив два вероятных события гравитационных волн в течение двух недель.
LIGO объявил о первом из двух новых событий GW 8 апреля, за которым последовало второе объявление 12 апреля. Сигналы были обнаружены благодаря сотрудничеству трех объектов между LIGO и обсерваторией Девы в Италии, и оба предположительно были результатом слияния пары черных дыр.
Благодаря обновлениям, сделанным как для LIGO, так и для Virgo, это научное сотрудничество позволило повысить чувствительность его инструментов примерно на 40%. Для своего третьего прогона наблюдений (получившего название O3) астрономическое сообщество также получило выгоду от новой общественной системы оповещения, где команда LIGO рассылает оповещения в момент обнаружения, чтобы обсерватории по всему миру могли направить свои телескопы на источник.
Наблюдая за источником на разных длинах волн (оптических, рентгеновских, ультрафиолетовых, радио и т. Д.), Ученые надеются узнать больше о причинах GW-событий и о динамике за ними. Для этих последних обнаружений жизненно важную роль сыграла команда ученых из Государственного университета Пенсильвании под руководством Чада Ханны, доцента физики, астрономии и астрофизики.
Как объяснил Коди Мессик, аспирант по физике в Penn State и член команды LIGO:
«Penn State является частью небольшой команды ученых LIGO, которая анализирует данные практически в режиме реального времени. Мы постоянно сравниваем данные с сотнями тысяч различных возможных гравитационных волн и загружаем любых значимых кандидатов в базу данных как можно скорее. Хотя есть несколько разных групп, которые проводят аналогичные анализы, анализ, проведенный командой штата Пенсильвания, загрузил кандидатов, которые были обнародованы для обоих этих обнаружений ».
В течение последних девяти месяцев Мессик отвечал за то, чтобы вновь загруженные кандидаты в GW содержали информацию со всех детекторов, работающих на момент обнаружения. Это помогает астрономам локализовать сигналы, сужая предсказанную область неба, из которой, как предсказывают, пришел сигнал.
Публичные оповещения LIGO также включают в себя карту неба, на которой показано возможное местоположение источника в небе, время события и тип события, которым он считается. LIGO также сказал, что в будущем, объявления о событиях кандидатов будут сопровождаться более подробной информацией, когда у них будет возможность должным образом проверить и изучить их.
Как сказал Райан Маги, аспирант по физике в Penn State и член команды LIGO:
«Это обнаружение гравитационных волн вблизи реального времени, возникающих при столкновении двух вероятных черных дыр. Мы обнаружили первый сигнал в течение примерно 20 секунд после его прибытия на Землю. Мы можем настроить автоматические оповещения, чтобы получать телефонные звонки и текстовые сообщения, когда значимый кандидат идентифицирован. Сначала я подумала, что получаю спам!
До сих пор астрономы пришли к выводу, что события GW могут быть результатом слияния двойной черной дыры, слияния черной дыры и нейтронной звезды или слияния двойной нейтронной звезды. Каждое из этих событий производит гравитационные волны с очень разными сигналами, что позволяет астрономам определить причину.
В этом случае события, как полагают, являются результатом слияния бинарных черных дыр, которые будут проверены с последующими наблюдениями в ближайшие недели и месяцы. Сурабхи Сачдев, научный сотрудник Eberly по физике в Penn State и член команды LIGO, объяснил важность этих последних событий:
«Это первое наблюдение LIGO, которое было сразу же опубликовано в автоматическом режиме. Это новая политика LIGO, начинающаяся с этой серии наблюдений. События мгновенно публикуются автоматически. После проверки человека подтверждение или отзыв выдаются в течение нескольких часов ».
С повышением чувствительности своих детекторов команда LIGO надеется не только сделать больше обнаружений, но и обнаружить большее разнообразие сигналов. До сих пор были обнаружены события, которые были результатом слияния двух черных дыр или нейтронных звезд. Есть надежда, что в ближайшем будущем команда может обнаружить сигнал, вызванный слиянием черной дыры и нейтронной звезды.
Независимо от формы следующих событий, вы можете ожидать, что мы услышим об этом! Общественность может отслеживать публичные оповещения по адресу https://gracedb.ligo.org/latest/, или вы можете скачать приложение оповещений в приложении Gravitational Wave Events для iPhone.
