Крупнейшие обсерватории впервые объединили усилия по поиску гравитационных волн

Фотография гравитационной обсерватории Virgo — интерферометра Майкельсона с трехкилометровыми плечами

Virgo

Европейская гравитационная обсерватория Virgo 1 августа 2017 года начала поиск гравитационных волн, присоединившись к двум детекторам американского эксперимента LIGO. Теперь в случае фиксации гравитационной волны всеми тремя приборами ученые смогут точно установить координаты ее источника, чего ранее сделать не удавалось. О пуске эксперимента сообщает официальный сайт Virgo.

Гравитационные волны представляют собой волны колебания метрики пространства-времени, которые, как считается, распространяются со световой скоростью. Их источниками могут быть массивные тела, двигающиеся с переменным ускорением, — например, пара черных дыр, сближающихся по спирали. Из-за большого расстояния от Земли до подобных катастрофических событий гравитационные волны сильно ослабевают и зарегистрировать их очень сложно. Подробнее об этом можно прочитать в нашем материале «На гребне метрического тензора».

Для поиска гравитационных волн используются огромные сверхчувствительные лазерные интерферометры с характерной длиной плеча в несколько километров. Когда гравитационная волна достигает детектора, она меняет длину плеча, в котором летит лазерный луч, а следовательно, меняет и интерференционную картину на выходе из плеч. Чувствительность приборов такова, что физики фиксируют изменения длины плеч всего на тысячную долю радиуса протона. 

По задержке между сигналами гравитационных волн в разных детекторах можно установить направление на их источник. Однако для этого требуется по меньшей мере три установки, расположенные на большом расстоянии друг от друга. На сегодняшний день было обнаружено лишь три гравитационные волны благодаря работе двух интерферометров LIGO. Установить координаты их источника не удалось. 

Запуск Virgo сделает эту задачу осуществимой. Хотя чувствительность европейского детектора все еще меньше, чем у LIGO, его данных, по словам ученых, будет достаточно, чтобы сузить область поисков возможного источника гравитационных волн. Три детектора проработают вместе 25 дней — до окончания второго цикла наблюдений в LIGO (25 августа 2017 года), после чего продолжится усовершенствование установок. Следующий цикл наблюдений начнется осенью 2018 года.

Ранее физики высказывали сомнения в том, что Virgo успеет присоединиться к LIGO в новом цикле измерений. Это было связано с неожиданно обнаруженной хрупкостью стекловолоконных подвесов зеркал, от которых отражается в плечах лазерный луч. Из-за того, что инженерам пришлось заменить все нити на более «шумные» — стальные, на ввод обсерватории в эксплуатацию ушло на пять месяцев больше ожидаемого. 

О задачах, которые теперь стоят перед гравитационной астрономией, можно прочитать в материале «За волной волна».

Владимир Королёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.