Вступление
Однажды, летним днем 2017 года, астрономы всего мира получили сообщение о столкновении двух звезд. Сообщение было отправлено командой астрономов из обсерватории "Лиго" и "Вирго". Методы, применяемые в этих новых обсерваториях, сильно отличаются от телескопов, которые мы использовали для изучения нашей Вселенной до сих пор.
LIGO и Virgo - это обсерватории гравитационных волн, слушающие тихие пульсации в космическом пространстве, созданные столкновениями далеких черных дыр и нейтронных звезд.
17 августа 2017 года "Лиго" и "Вирго" обнаружили сигнал, который астрономы назвали GW170817. Он был получен от столкновения двух нейтронных звезд. Менее чем через две секунды спутник НАСА "Ферми" поймал сигнал, известный как гамма-всплеск, и несколько минут телескопы по всему миру стали рыскать по небу. Телескопы в Южной Америке обнаружили место столкновения в далекой галактике, известной как NGC 4993.
В течении последующих недель и месяцев астрономы наблюдали за этой галактикой и исчезающим светом от столкновения. Это новый вид астрономии, в которой одно и то же событие впервые было замечено как гравитационными волнами, так и светом.
Нейтронные звезды
Может казаться, что звезды в ночном небе пребывают там вечно. Но каждая звезда была создана из газа и пыли в космосе с помощью гравитации. Новорожденная звезда ярко горит, пока не кончится топливо. Маленькие и средние звезды, такие как наше Солнце, заканчивают свою жизнь как белые карлики, сжигающие остатки ядра звезды.
Звезды гораздо большего размера, чем наше Солнце, умирают зрелищной смертью, взрываясь как сверхновые. Остатки взрыва сверхновой - это, зачастую, нейтронная звезда - объект чрезвычайной плотности; либо после взрыва может образоваться черная дыра, представляющая собой область пространства-времени, характеризующаяся невероятной массой, где гравитация настолько сильна, что не позволяет ничему, в том числе и свету, ускользнуть...
Идея нейтронной звезды впервые была представлена более 80 лет назад, в 1934 году, но прошло еще 33 года, прежде чем астрономы нашли ее.
В 1967 году от нейтронной звезды были обнаружены рентгеновские лучи, а позднее, в том же году, был найден первый радиопульсар. Пульсар - это высоконамагниченная нейтронная звезда, которая вращается, посылая радиоимпульсы на Землю с каждым оборотом. Радиотелескопы здесь, на Земле, могут наблюдать эти импульсы, которые приходят с четкой периодичностью.
Астрономы также обнаружили бинарные нейтронные звездные системы с двумя нейтронными звездами, вращающимися вокруг друг друга. Когда ученые планировали построить новые детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo, они надеялись найти гравитационные волновые сигналы от некоторых из этих бинарных нейтронных звездных систем.
Гравитационные волны
Более 100 лет назад Альберт Эйнштейн представил Теорию общей относительности - описание гравитации, которая предсказывала открытие черных дыр и искривленное пространство-время. Теория также говорила о гравитационных волнах, создаваемых ускорением массивных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды. Гравитационные волны представляют собой пульсации в пространстве и времени, движущиеся со скоростью света.
В сентябре 2015 года недавно модернизированные детекторы LIGO Национального научного фонда наблюдали первый гравитационный волновой сигнал от столкновения двух черных дыр в далекой галактике. Событие получило название GW150914. Детекторы Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) находятся в Хэнфорде (штат Вашингтон) и Ливингстоне (штат Луизиана, США). Вместе с детектором European Virgo в Италии они образуют сеть обсерваторий гравитационных волн, которые обнаружили 10 отдельных гравитационных волновых сигналов от сталкивающихся черных дыр в своих первых двух наблюдениях в период с 2015 по 2017 год.
Продолжение следует...
