АСТРОНОВОСТИ: LIGO, VIRGO, НЕЙТРОННЫЕ ЗВЁЗДЫ И ОЧЕНЬ МНОГО ТЕЛЕСКОПОВ

У вашего броузера проблема в совместимости с HTML5

Открытие, о котором неофициально говорили ученые еще в конце августа, и о котором догадывались СМИ, подтвердилось.

Астрономы обнаружили гравитационный сигнал от слияния нейтронных звезд, а также впервые в истории зафиксировали отклик во всех диапазонах электромагнитного спектра.

Работа стала возможна благодаря сотрудничеству более 3500 участников из 900 научных коллективов. Ее результаты изложены в нескольких статьях, важнейшие из которых публикуются 16 октября 2017 года сразу в нескольких ведущих журналах.

Гравитационные волны – возмущения пространства-времени, излучаемые движущимися массами и распространяющиеся со скоростью света. Они были предсказаны в рамках общей теории относительности еще в 1916 году, но долгое время оставались необнаруженными из-за низкой чувствительности детекторов. Тем не менее, математические расчеты показывали, что слияние компактных астрофизических объектов, таких как нейтронные звёзды или черные дыры, может породить гравитационно-волновой сигнал такой интенсивности, что его будет возможно поймать с помощью существующих детекторов.

Впервые об их обнаружении было объявлено 11 февраля 2016 года, а в октябре 2017 года американским исследователям Кипу Торну, Райнеру Вайссу и Барри Бэришу присудили Нобелевскую премию по физике за работу по созданию гравитационно-волновой обсерватории LIGO, на которой был получен сигнал. Он исходил от слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечных масс на расстоянии около 1,3 млрд световых лет от Земли.

С открытием гравитационных волн у астрономов появился новый канал информации наряду с электромагнитным спектром и нейтринной астрономией. Теперь есть возможность непосредственно изучать параметры очень компактных объектов, что было невозможно при каких-либо иных типах наблюдений. Например, анализ первого обнаруженного гравитационно-волнового сигнала показал, что в процессе слияния порядка трех масс Солнца ушло именно в гравитационное излучение.

Но детекторы типа LIGO не могут точно определить направление на небе, откуда пришел сигнал. Дело в том, что обсерватория LIGO состоит из двух детекторов: в Ливингстоне (штат Луизиана) и в Хэнфорде (штат Вашингтон), удаленных друг от друга на 3002 километра. Направление оценивается по временной задержке прихода сигнала на каждый детектор, и, при наличии всего двух детекторов возможное направление на источник будет выглядеть на звездной карте как тонкое кольцо. При этом толщина кольца уменьшается при уменьшении погрешности измерений.

Эта ситуация изменилась с вводом в строй 1 августа 2017 года обсерватории VIRGO, расположенной вблизи итальянского города Пиза. Теперь количество гравитационных детекторов достигло трех, и появилась реальная возможность установить точные координаты гравитационного сигнала. 14 августа впервые в истории все три детектора зафиксировали гравитационный сигнал от слияния чёрных дыр, получивший обозначение GW170814. Область на небе, из которой он пришел, удалось определить с точностью в 60 квадратных градусов, что значительно точнее, чем локализация предыдущих сигналов.

Следующий сигнал, получивший позднее название GW170817, все три гравитационных детектора совместно зафиксировали всего через несколько дней: 17 августа 2017 года в 12.41.04 (UTC) –

он-то и привел к открытию, которого астрономы так ждали, и готовились объявить в этот понедельник в разных странах мира под строгим эмбарго.

В тот день, 17 августа, через 2 секунды после регистрации гравитационных волн научный прибор Gamma-ray Burst Monitor (GBM) на борту космической обсерватории Fermi, и космическая гамма-обсерватория ИНТЕГРАЛ независимо зафиксировали короткий гамма-всплеск. Обсерватория Fermi в автоматическом режиме определила координаты источника гамма-всплеска и послала данные в координационную сеть гамма-всплесков (GCN).

Причем по характеристикам это событие соответствовало слиянию нейтронных звезд, а не черных дыр, как было в предыдущих ситуациях. Поиск и анализ информации от других детекторов позволили локализовать область, откуда пришли гравитационные волны, и начать интенсивную кампанию по поиску следов слияния в электромагнитном диапазоне. На этот раз направление на источник удалось определить гораздо точнее. Область на небе, откуда пришли гравитационные волны, составила менее 30 квадратных градусов.

Читать далее здесь.