Третья гравитационная волна была обнаружена лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO). Международная команда объявила об обнаружении сегодня, а само событие было обнаружено 4 января 2017 года. Гравитационные волны - это колебания в пространстве-времени, предсказанные Альбертом Эйнштейном более века назад.
LIGO состоит из двух объектов: один в Хэнфорде, штат Вашингтон, и один в Ливингстоне, штат Луизиана. Когда LIGO объявил о своей первой гравитационной волне в феврале 2016 года (обнаружен в сентябре 2015 года), он открыл новое окно в астрономию. С этой гравитационной волной третий обнаружил, что новое окно становится больше. До сих пор все три обнаруженные волны были созданы слиянием черных дыр.
Команда, включающая инженеров и ученых из Северо-западного университета в Иллинойсе, опубликовала свои результаты в журнале Physical Review Letters.
Когда первая гравитационная волна была наконец обнаружена, через сто лет после того, как Эйнштейн предсказал ее, это помогло подтвердить описание Эйнштейном пространства-времени как интегрированного континуума. Часто говорят, что ставить против Эйнштейна не очень хорошая идея, и это третье обнаружение только укрепляет теорию Эйнштейна.
Как и предыдущие два обнаружения, этот был создан путем слияния двух черных дыр. Эти два были разных размеров друг от друга; один был около 31,2 солнечных масс, а другой был около 19,4 солнечных масс. Объединенное событие 50 солнечных масс вызвало третью волну, которая называется GW170104. Черные дыры были на расстоянии около 3 миллиардов световых лет.
«… Интригующая популяция черной дыры…» - Вики Калогера, старший астрофизик, научное сотрудничество LIGO
ЛИГО показывает нам, что это популяция двойных черных дыр. «Наша горстка обнаружений до сих пор выявляет интригующую популяцию черных дыр, о которой мы не знали, существовавшей до сих пор», - говорит Вики Калогера из Northwestern, старший астрофизик из LIGO Scientific Collaboration (LSC), который проводит исследования, связанные с двумя детекторами LIGO, находится в США
«Теперь у нас есть три пары черных дыр, каждая из которых заканчивает свой смертельный спиральный танец в течение миллионов или миллиардов лет в некоторых из самых мощных взрывов во вселенной. В астрономии мы говорим, что с тремя объектами одного типа у вас есть класс. У нас есть население, и мы можем сделать анализ ».
Когда мы говорим, что гравитационные волны открыли новое окно в астрономии, это окно само откроется в черные дыры. Помимо подтверждения предсказаний Эйнштейна и установления популяции двойных черных дыр, LIGO может характеризовать и измерять эти черные дыры. Мы можем узнать массы дырок и их характеристики вращения.
«Еще раз, черные дыры тяжелы», - сказал Шейн Ларсон из Северо-западного университета и планетария Адлера в Чикаго. «Первые черные дыры, обнаруженные LIGO, были в два раза тяжелее, чем мы когда-либо ожидали. Теперь мы все работаем, пытаясь выяснить все интересные способы, которыми мы можем представить, что вселенная создает большие и тяжелые черные дыры. И Northwestern сильн в этой области исследований, поэтому мы взволнованы ».
Этот третий вывод усиливает аргумент в пользу существования нового класса черных дыр: двойных черных дыр, которые связаны друг с другом. Это также показывает, что эти объекты могут быть больше, чем предполагалось до того, как LIGO обнаружит их.
«Примечательно, что люди могут собрать историю и проверить ее на такие странные и экстремальные события, которые произошли миллиарды лет назад и на расстоянии миллиардов световых лет от нас». - Дэвид Шумейкер, MIT
«У нас есть еще одно подтверждение существования черных дыр, которые тяжелее 20 солнечных масс, объектов, о которых мы не знали до того, как LIGO их обнаружил», - сказал Дэвид Шумейкер из MIT, представитель научного сотрудничества LIGO. «Примечательно, что люди могут собрать историю и проверить ее на такие странные и экстремальные события, которые произошли миллиарды лет назад и на расстоянии миллиардов световых лет от нас».
«Благодаря третьему подтвержденному обнаружению гравитационных волн от столкновения двух черных дыр, LIGO зарекомендовал себя как мощная обсерватория для выявления темной стороны Вселенной», - сказал Дэвид Рейтц из Caltech, исполнительный директор Лаборатории LIGO и Северо-Западного выпускник. «Хотя LIGO уникально подходит для наблюдения за этими типами событий, мы надеемся вскоре увидеть другие типы астрофизических событий, такие как сильное столкновение двух нейтронных звезд».
Звучащий звуковой сигнал подтверждает обнаружение гравитационной волны, и вы можете услышать ее описание и объяснение здесь, на подкасте Северо-Западного университета.
Источники:
- LIGO в третий раз обнаруживает гравитационные волны
- GW170104: Наблюдение бинарного слияния черных дыр с 50-массой солнечной массы в Redshift 0.2
