Tutkijat ovat jälleen tallentaneet aika-ajan häiriöitä
LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) -yhteistyö raportoi: 26. joulukuuta 2015 gravitaatioaallot pyyhkäisivät maapallon yli, joihin observatorion ilmaisimet reagoivat. Tapahtuma oli toinen nauhoitettu. Aika-ajan kudoksen häiriö johtui, kuten tiedemiehet uskovat, kahden mustan aukon, joista yksi on 8 kertaa aurinkoa raskaampaa, ja toinen 14 kertaa, sulautumisesta esineeksi, jonka massa on 21 aurinkoa. Tämä yleismaailmallinen katastrofi tapahtui 1,4 miljardia vuotta sitten, mutta siitä peräisin olevat "väreilyt", jotka leviävät valon nopeudella, ovat tulleet meille vasta nyt.
Ensimmäistä kertaa gravitaatioaallot "kiinni" 14. syyskuuta 2015. Mistä tuli tunne. Ne - "ensimmäinen" - leviävät myös mustien aukkojen sulautumisesta, mutta suurempi massa - 29 ja 36 aurinkoenergiassa. Kohde, joka muodostui 1,3 miljardia vuotta sitten, tuli 62 kertaa raskaampi kuin Aurinko.
Toistuva havainto vahvistaa tietysti menestystä. Eikä ole enää epäilystäkään siitä, että gravitaatioaaltoja todella on. Mikä innostaa tähtitieteilijöiden mielikuvitusta.
Gravitaation observatorion laserinterferometritunnelit.
YKSITYISKOHDAT
Mainosvideo:
Aalto kulkee sieppaajan ja pedon luokse
Albert Einsteinin vuonna 1916 ilmoittaman yleisen suhteellisuusteorian mukaan gravitaatioaaltojen on yksinkertaisesti oltava olemassa jonkinlaisen aaltoilun muodossa aika-ajan kudoksessa. Niiden tulisi levitä erityisen voimakkaasti maailmankaikkeudessa jatkuvasti esiintyvillä kataklysmeillä - esimerkiksi supernovaräjähdyksillä, mustien aukkojen muodostumisella ja sulautumisella. Tutkijat uskoivat, että tuloksena olevat gravitaatioaallot, jotka leviävät kuin ympyrät vedessä, pääsevät ennemmin tai myöhemmin maapallolle. Missä ja voidaan kaapata instrumenteilla - painovoiman observatorioilla. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) on yksi maailman suurimmista. Koostuu kahdesta tutkimuslaitoksesta. Yksi on Livingstonissa, Louisianassa (Livingston, Louisiana), ja toinen on yli 3000 km: n päässä Hanfordissa,Washingtonin osavaltio (Hanford, Washington). Niiden kalastus kesti vuosina 2002--2010. Mutta turhaan. Ikään kuin luonnossa ei olisi lainkaan gravitaatioaaltoja. Ja Einstein oli siis väärässä.
Einsteiniin voidaan luottaa, vaikka haluaisi epäillä.
Kalastuksen ydin on yksinkertainen. Kaksi lasersädettä suunnataan kohtisuoraan toisiinsa pitkien putkien kautta. LIGOssa kukin putki on 4 kilometriä pitkä. Sitten säteet tuodaan peilien avulla yhdeksi. Ja he katsovat tulosta - häiriökuviota. Jos painovoima saapuu, se puristaa tilaa yhteen suuntaan ja venyy kohtisuorassa. Palkkien tekemät etäisyydet vaihtelevat. Ja tämä näkyy kuvassa, joka on samankeskinen ympyrä.
Mutta ennen mitään sellaista ei ollut näkyvissä.
Observatorio on hiljattain uudistettu ja nimetty Advanced LIGO: ksi. Kalastuslaitteista, ns. Laserinterferometreistä, on tullut herkempiä. Ja se antoi tuloksen. Se ilmoitettiin 11. helmikuuta 2016 erityisessä lehdistötilaisuudessa National Press Clubissa Washingtonissa.
Tämän ja tämänhetkisen löydön kirjoittajien joukossa - tutkijat yhdistyvät kansainväliseen yhteistyöhön LIGO, on myös venäläisiä tutkijoita. Ne keräsi RAS: n kirjeenvaihtajajäsen Vladimir Braginsky, professori Moskovan valtionyliopiston fysiikan osastolta ja Kalifornian teknologiainstituutista. Joukkueen johtajana on tänään Valery Mitrofanov.
Huhujen mukaan tutkijat onnistuivat tallentamaan jopa kolme gravitaatioaalloa, joiden lähteet sijaitsevat Dorado-, Oinas- ja Hydra-tähdistöissä. Kaksi on jo ilmoitettu. Viesti kolmannesta aallosta ilmestyy todennäköisesti pian. Havaintotulosten tarkistaminen vie aikaa.
Mustien aukkojen yhdistäminen on edelleen tärkein painovoima-aaltojen lähde
SPECIALISTIN KOMMENTTI
Uusi ikkuna universumiin
Näyttää siltä, että venäläiset tutkijat olivat mukana tärkeimmässä asiassa - observatorion instrumenttien herkkyyden lisäämisessä.
"Muutimme antennien muotoa minimoidaksemme ylimääräisen melun", kertoo yksi löydön tekijöistä, Venäjän kvanttikeskuksen tieteellinen johtaja, Moskovan valtionyliopiston professori Mihail Gorodetsky. - Valitsimme myös optimaalisen materiaalin peileille - sulatettu kvartsi. Kollegat ehdottivat kristalli-safiiria, joka osoittautui "meluisammaksi" testaukseen.
Observatorion herkkyydestä tuli lopulta ilmiömäinen.
- Neljän kilometrin kohdalla kirjattu poikkeama on vain 10 - 19 astetta metriä - tämä on 10000 kertaa pienempi kuin protonin - vetyatomin ytimen - halkaisija, - Gorodetsky sanoi.
Tutkijan mukaan gravitaatioaaltojen havaitsemisen myötä alkoi uusi aikakausi - gravitaatioaaltostronomia. Toinen työkalu maailmankaikkeuden tutkimiseen on ilmestynyt.
"Meillä on nyt" korvat ", joilla voimme kuunnella maailmankaikkeutta, - tiedemies sanoo. - En vitsaile: LIGOn tallentamat gravitaatioaaltojen taajuudet ovat itse asiassa ääniä - satoja hertsiä, kilohertsia, ne voidaan muuntaa ääneksi ja kuunnella kuin linnut sirisevät. Tallennamme mielenkiintoisimmat tapahtumat. Testataan suhteellisuusteoria tarkkuustasolla, jota ei ole saatavana muille menetelmille. Tarkistetaan uudet teoriat ja pääsemme mahdollisesti lähemmäksi kvanttiteorian luomista. Tai jopa suuri yhdistämisteoria.
- Nyt meillä on vain kaksi ilmaisinta, - selittää Gorodetsky. Jopa niiden avulla voimme kuitenkin määrittää esineiden massat. Ja viiveajan mukaan - likimääräinen sijainti taivaalla. Kahden antennin kohdistus ei ole kovin hyvä - jotkut kaarevat taivaalla. Mutta kun kolmas eurooppalainen gravitaatioantenni Italiassa on täysin toimintavalmis, pystymme määrittämään lähteiden sijainnin melko tarkasti käyttämällä triangulaatiomenetelmää.
Tutkijan mukaan tämä mahdollistaa nopean kohdentamisen alueelle, josta gravitaatioaallot lähtevät, optiset ja radioteleskoopit, tutkia niiden lähteitä perinteisin menetelmin.
Astrofyysikot valittavat, että Italiassa sijaitseva VIRGO-painovoiman seurantakeskus ei ole vielä yhdistynyt tietojen keräämiseen. Sitten jättimäisen kolmion kulmissa sijaitsevien ilmaisimien avulla olisi mahdollista "seurata" tarkasti gravitaatioaaltojen lähteitä. Ja Advanced LIGO antaa sinun vain osoittaa suunnilleen suunnan heille.
Vladimir LAGOVSKY