А гравитационная волна - это невидимая (но очень быстро) пульсации в пространстве.
Мы знаем о гравитационных волнах уже давно. Более 100 лет назад великий ученый Альберт Эйнштейн придумал много идей о гравитации и пространстве.
Альберт Эйнштейн, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года.
Эйнштейн предсказал, что что—то особенное происходит, когда два тела—такие как планеты или звезды-вращаются друг вокруг друга. Он считал, что такое движение может вызвать рябь в космосе. Эти рябь будет распространяться, как рябь в пруду, когда камень бросил в. Ученые назвали эти пульсации космических гравитационных волн.
Гравитационные волны невидимы. Однако они невероятно быстрые. Они путешествуют со скоростью света (186 000 миль в секунду). Гравитационные волны сжимают и растягивают все на своем пути, когда они проходят мимо.
Иллюстрация того, как масса изгибает пространство (Image credit: NASA)
Что вызывает гравитационные волны?
Наиболее мощные гравитационные волны создаются при движении объектов на очень высоких скоростях. Некоторые примеры событий, которые могут вызвать гравитационную волну:
- когда две большие звезды вращаются вокруг друг друга
Анимация художника гравитационных волн, созданных путем слияния двух черных дыр. (Видео: LIGO / T. Pyle)
Но эти типы объектов, которые создают гравитационные волны, находятся далеко. И иногда эти события вызывают только небольшие, слабые гравитационные волны. Волны тогда очень слабы к тому времени, когда они достигают Земли. Это делает гравитационные волны трудно обнаружить.
Откуда мы знаем, что существуют гравитационные волны?
В 2015 году ученые впервые обнаружили гравитационные волны. Они использовали очень чувствительный прибор под названием LIGO (лазерный Интерферометр Гравитационно-волновой обсерватории). Эти первые гравитационные волны случались, когда две черные дыры врезались друг в друга. Столкновение произошло 1,3 миллиарда лет назад. Но, рябь не добралась до Земли до 2015 года!
ЛИГО состоит из двух обсерваторий: одна в Луизиане и одна в Вашингтоне (выше). Каждая обсерватория имеет два длинных "оружия" длиной более 2 миль (4 километра). (Image credit: Caltech/MIT / Ligo Lab)
Эйнштейн был прав!
Первое обнаружение гравитационных волн было очень важным событием в науке. До этого, почти все, что мы знали о Вселенной, пришли из изучения волн света. Теперь у нас есть новый способ узнать о Вселенной-изучая волны гравитации.
Гравитационные волны помогут нам узнать много нового о нашей Вселенной. Мы также можем узнать больше о самой гравитации!
Как обнаруживаются гравитационные волны?
Когда гравитационная волна проходит мимо Земли, она сжимает и растягивает пространство. ЛИГО может обнаружить это сжимая и протягивая. Каждая обсерватория ЛИГО имеет две “руки", каждая длиной более 2 миль (4 километра). Проходя гравитационная волна причиняет длину рукояток изменить немножко. Обсерватория использует лазеры, зеркала, и весьма чувствительные аппаратуры для того чтобы обнаружить эти малюсенькие изменения.