Wissenschaftler haben erneut die Störung der Raumzeit aufgezeichnet
Die Zusammenarbeit des LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) berichtete: Am 26. Dezember 2015 fegten Gravitationswellen über die Erde, auf die die Detektoren des Observatoriums reagierten. Das Ereignis wurde zum zweiten Mal aufgezeichnet. Die Störung des Raum-Zeit-Gewebes wurde, wie Wissenschaftler glauben, durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, von denen eines achtmal schwerer als die Sonne und das andere 14mal schwer ist, zu einem Objekt mit einer Masse von 21 Sonnenlichtern verursacht. Diese Katastrophe von universellem Ausmaß ereignete sich vor 1,4 Milliarden Jahren, aber die „Wellen“, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, sind erst jetzt zu uns gekommen.
Zum ersten Mal wurden am 14. September 2015 Gravitationswellen "gefangen". Was wurde eine Sensation. Diese - die "ersten" - verbreiteten sich auch aus der Verschmelzung von Schwarzen Löchern, aber einer größeren Masse - in 29 und 36 Sonnen. Das vor 1,3 Milliarden Jahren gebildete Objekt wurde 62-mal schwerer als die Sonne.
Wiederholte Beobachtung verstärkt offensichtlich den Erfolg. Und es besteht kein Zweifel mehr, dass Gravitationswellen tatsächlich existieren. Was die Phantasie der Astronomen anregt.
Laserinterferometer-Tunnel des Gravitationsobservatoriums.
EINZELHEITEN
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Die Welle rennt zum Fänger und zum Tier
Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie, die Albert Einstein 1916 ankündigte, müssen Gravitationswellen einfach in Form einer Art Welligkeit im Gefüge der Raumzeit existieren. Sie sollten besonders intensiv durch Kataklysmen verbreitet werden, die ständig im Universum auftreten - zum Beispiel durch Supernova-Explosionen, die Bildung und Verschmelzung von Schwarzen Löchern. Wissenschaftler glaubten, dass die resultierenden Gravitationswellen, die sich wie Kreise auf dem Wasser ausbreiten, früher oder später die Erde erreichen werden. Wo und kann mit Instrumenten erfasst werden - Gravitationsobservatorien. Das LIGO (Laser Interferometer Gravitationswellenobservatorium) ist eines der größten der Welt. Besteht aus zwei Forschungseinrichtungen. Einer befindet sich in Livingston, Louisiana (Livingston, Louisiana), der andere ist mehr als 3000 km entfernt in Hanford. Washington State (Hanford, Washington). Das Fischen auf ihnen dauerte von 2002 bis 2010. Aber ohne Erfolg. Als ob es in der Natur überhaupt keine Gravitationswellen gäbe. Und Einstein täuschte sich deshalb.
Einstein kann man vertrauen, auch wenn man zweifeln will.
Die Essenz des Fischens ist einfach. Zwei Laserstrahlen werden durch lange Rohre senkrecht zueinander gerichtet. In LIGO ist jedes Rohr 4 Kilometer lang. Dann werden mit Hilfe von Spiegeln die Strahlen zu einem reduziert. Und sie betrachten das Ergebnis - das Interferenzmuster. Wenn eine Gravitationswelle kommt, komprimiert sie den Raum in eine Richtung und erstreckt sich in senkrechter Richtung. Die von den Strahlen zurückgelegten Abstände variieren. Und das ist auf dem Bild zu sehen, das ein konzentrischer Kreis ist.
Aber vorher war nichts dergleichen sichtbar.
Das Observatorium wurde kürzlich modernisiert und Advanced LIGO genannt. Angelgeräte, sogenannte Laserinterferometer, sind empfindlicher geworden. Und es gab das Ergebnis. Dies wurde am 11. Februar 2016 auf einer speziellen Pressekonferenz im National Press Club in Washington bekannt gegeben.
Unter den Autoren dieser und der aktuellen Entdeckung - Forscher, die in der internationalen Zusammenarbeit LIGO vereint sind, gibt es auch russische Wissenschaftler. Sie wurden vom RAS-Korrespondenten Vladimir Braginsky, Professor am Physik-Institut der Moscow State University und am California Institute of Technology, gesammelt. Heute wird das Team von Valery Mitrofanov geleitet.
Gerüchten zufolge gelang es Wissenschaftlern, bis zu drei Gravitationswellen aufzuzeichnen, deren Quellen sich in den Sternbildern Dorado, Aries und Hydra befinden. Zwei wurden bereits angekündigt. Eine Nachricht über die dritte Welle wird wahrscheinlich bald erscheinen. Es braucht Zeit, um die Beobachtungsergebnisse zu überprüfen.
Das Zusammenführen von Schwarzen Löchern ist immer noch die Hauptquelle für Gravitationswellen
SPEZIALISTISCHER KOMMENTAR
Neues Fenster zum Universum
Es scheint, dass russische Wissenschaftler an dem Wichtigsten beteiligt waren - der Erhöhung der Empfindlichkeit der Instrumente des Observatoriums.
„Wir haben die Form der Antennen geändert, um Nebengeräusche zu minimieren“, sagt Mikhail Gorodetsky, einer der Autoren der Entdeckung, wissenschaftlicher Direktor des Russian Quantum Center, Professor an der Moskauer Staatsuniversität. - Wir haben auch das optimale Material für die Spiegel ausgewählt - Quarzglas. Die Kollegen schlugen Kristallsaphir vor, der sich zum Testen als "lauter" herausstellte.
Die Empfindlichkeit des Observatoriums wurde schließlich phänomenal.
- Für vier Kilometer beträgt die aufgezeichnete Abweichung nur 10 bis minus 19 Grad eines Meters - dies ist 10.000 Mal weniger als der Durchmesser eines Protons - des Kerns eines Wasserstoffatoms -, sagte Gorodetsky.
Laut dem Wissenschaftler begann mit der Detektion von Gravitationswellen eine neue Ära - die Gravitationswellenastronomie. Ein weiteres Werkzeug zur Erforschung des Universums ist erschienen.
"Wir haben jetzt" Ohren ", mit denen wir auf das Universum hören können", sagt der Wissenschaftler. - Ich mache keine Witze: Die Frequenzen der von LIGO aufgezeichneten Gravitationswellen sind tatsächlich Schall - Hunderte von Hertz, Kilohertz, sie können in Schall umgewandelt und wie zwitschernde Vögel angehört werden. Wir werden die interessantesten Ereignisse aufzeichnen. Testen wir die Relativitätstheorie mit einer Genauigkeit, die für andere Methoden nicht verfügbar ist. Lassen Sie uns neue Theorien überprüfen und möglicherweise der Schaffung einer Quantentheorie der Schwerkraft näher kommen. Oder sogar die große Vereinigungstheorie.
- Jetzt haben wir nur noch zwei Detektoren - erklärt Gorodetsky. „Aber auch mit ihnen können wir die Massen von Objekten bestimmen. Und entsprechend der Verzögerungszeit - die ungefähre Position am Himmel. Bei zwei Antennen ist die Lokalisierung nicht sehr gut - einige Bogen am Himmel. Wenn jedoch die dritte europäische Gravitationsantenne in Italien voll funktionsfähig ist, können wir die Position der Quellen mithilfe der Triangulationsmethode ziemlich genau bestimmen.
Dies wird es dem Wissenschaftler zufolge ermöglichen, schnell auf den Bereich zu zielen, aus dem Gravitationswellen ausgehen, optische und Radioteleskope, um ihre Quellen mit traditionellen Methoden zu untersuchen.
Astrophysiker beklagen, dass das VIRGO-Gravitationsobservatorium in Italien noch keinen Bezug zur Datenerfassung hat. Mit Hilfe von Detektoren an den Ecken des riesigen Dreiecks wäre es dann möglich, die Quellen der Gravitationswellen genau zu "verfolgen". Mit Advanced LIGO können Sie nur die Richtung grob angeben.
Vladimir LAGOVSKY
