Гравитационным антеннам LIGO удалось зафиксировать
вторую волну колебаний пространства-времени после апгрейда. Событие, получившее индекс S190412m, произошло в 08:30 по Москве 12 апреля. Регистрации сопутствующего электромагнитного
сигнала не было, почти наверняка опять удалось наблюдать слияние двух черных
дыр. Это уже вторая регистрация гравитационной волны за 12 дней наблюдений, прошедших в рамках
нового сеанса после модернизации установки. Подробности содержатся в базе данных гравитационных волн.

Гравитационные волны, периодические возмущение пространства-времени, возникающие при
неравномерном движении масс, были предсказаны Общей теорией
относительности (ОТО) Эйнштейна и почти 100 лет
оставалось лишь гипотетическим феноменом. Первым надежным, но
непрямым свидетельством их существования стало открытие двойного пульсара PSR
B1913+16 в 1974 году. В этой системе две нейтронные звезды вращаются вокруг
общего центра масс, причем одна из них наблюдается как пульсар —
высокостабильные источник периодического радиоизлучения. Исследование вариаций
во времени прихода сигнала от пульсара позволило определить орбитальные
параметры обращения тел в системе и их изменение. Оно оказалось практически в
идеальном согласии с предсказаниями ОТО об уносе энергии в виде гравитационных
волн.

Следующей вехой в истории
исследования гравитационных волн стала их прямая регистрация в 2015 году. Это было сделано при помощи лазерных
интерферометрических антенн LIGO. В такой установке два лазерных луча движутся в
перпендикулярных направлениях между зеркалами, а затем интерферируют между
собой. При прохождении гравитационной волны оптические длины путей по разным
направлениям периодически изменяются, что сказывается на интерференционной
картине.

С 1 апреля 2019 года
начался третий наблюдательный сеанс антенн LIGO. Предыдущие 19 месяцев установки были выключены и
проходили модернизацию, по результатам которой их чувствительность заметно возросла.
Сделанные учеными заранее оценки говорили, что в оптимистичном случае можно
ожидать темпа регистраций на уровне одного события в неделю.

И этот прогноз оправдался: 12 апреля появилась
информация об очередной регистрации, уже второй в новом сеансе, первая была зафиксирована 8 апреля. Оценочное расстояние до источника волн составляет 812
мегапарсек с ошибками порядка четверти. Так как на данный момент работающих детекторов
гравитационных волн мало, то точность определения координат не велика — с
90-процентной вероятностью сигнал пришел из области площадью в 156 квадратных
градусов, представленной двумя отдельными частями в созвездиях Девы и Волопаса.

Согласно предварительному
анализу, с исчезающе малой вероятностью данное событие на самом деле является
шумом от земных процессов. Почти наверняка было зарегистрировано слияние двух
черных дыр, а не черной дыры с нейтронной звездой или двух нейтронных звезд.
Несколько обычных телескопов исследовали область локализации сигнала на предмет
наличия сопутствующего электромагнитного излучения, но не смогли его найти. В
частности, о нулевом результате отчитались орбитальный гамма-телескоп Fermi и система наземных телескопов-роботов МАСТЕР.
Также не удалось зафиксировать нейтрино установками IceCube
и ANTARES.

Подробнее про регистрацию гравитационных волн можно прочитать в материалах «На гребне метрического тензора», «Точилка для квантового карандаша»и «Тоньше протона».

Тимур Кешелава