Подобно тому, как лодка создает волны на озере, рассекая воду, звезды и другие тела во Вселенной создают рябь в ткани пространства-времени.
В 1916 году Альберт Эйнштейн произвел революцию в нашем понимании Вселенной, опубликовав свою общую теорию относительности. В нем физик немецкого происхождения описал сложные отношения между тканью пространства-времени и массой небесных тел. Пространство-время - это комбинация трех пространственных направлений (высоты, ширины и глубины) с измерением времени.
По словам Эйнштейна, самый простой способ интерпретировать гравитационные взаимодействия - это рассматривать пространственно-временной континуум как растяжимый материал, который изгибается, когда внутри него «сидят» массивные объекты. Хотя эта двумерная аналогия не отражает того, что происходит в четырехмерном пространстве-времени, она служит хорошей моделью.
Когда вы туго натягиваете гибкий пластиковый лист и кладете на него мяч для софтбола, гравитация вокруг мяча толкает лист вниз и изгибает ткань. То же самое происходит в четырехмерной Вселенной. Рядом с настоящими массивными объектами, которые обладают большим гравитационным притяжением, «ткань» пространственно-временного изгиба и растяжения.
Массивные объекты также вызывают другой эффект в ткани пространства-времени. Подобно тому, как лодка создает волны на озере, рассекая воду, звезды и другие тела во Вселенной создают рябь в ткани пространства-времени, когда они движутся. Астрономы называют эту рябь гравитационными волнами.
Огромные объекты, такие как черные дыры, создают более крупные гравитационные волны, чем менее массивные объекты. Точно так же объекты, быстро движущиеся в пространстве, создают более устойчивые гравитационные волны, чем более медленно движущиеся. Однако когда эти гравитационно-волновые сигналы наконец достигают Земли, они становятся чрезвычайно слабыми. Подобно волнам в воде, гравитационные волны уменьшаются по мере того, как они движутся наружу от своего источника. Таким образом, гравитационные волны трудно обнаружить и интерпретировать, когда они достигают нас из множества отдаленных мест.
Но после многих лет поисков, в конце 2015 года, исследователи наконец обнаружили первый четкий сигнал гравитационной волны, проходящей через Землю. Этот сигнал, получивший название GW150914, возник в результате слияния двух черных дыр с общей массой примерно 60 солнц. С тех пор ученые подтвердили гравитационно-волновые сигналы от четырех дополнительных сливающихся пар черных дыр, а также от сливающейся пары нейтронных звезд.
Благодаря этим открытиям астрономы теперь знают, что взаимодействие двух компактных и массивных тел обычно вызывает гравитационные волны. Взаимодействия могут происходить между двойными черными дырами или нейтронными звездами, но они также могут происходить между сливающимися галактиками или обычными звездами, просто сталкивающимися друг с другом.
Чтобы помочь обнаружить эти слабые сигналы гравитационных волн, астрономы используют метод, называемый интерферометрией. Детекторами служат две большие тестовые массы, расположенные на большом расстоянии друг от друга. Массы могут свободно перемещаться во всех направлениях, и лазеры непрерывно измеряют точное расстояние между ними. Когда через них проходит гравитационная волна, космическая рябь заставляет их расстояние немного колебаться. Это гениальный метод, и ученые использовали такие устройства в нескольких местах по всему миру для поиска гравитационных волн.
Усовершенствованная обсерватория гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO), совместный проект Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института, имеет два местоположения: одно в Хэнфорде, штат Вашингтон, и другое в Ливингстоне, штат Луизиана. Сотрудничество с LIGO - это сотрудничество Virgo под руководством Франции и Италии, которое эксплуатирует усовершенствованный интерферометр Virgo, третий детектор гравитационных волн, который позволяет исследователям лучше определять источники гравитационно-волновых событий, подобных тем, которые были обнаружены в последние годы.
Помимо всех этих наземных проектов, Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует запустить в 2034 году космическую антенну с лазерным интерферометром (LISA). Для тестирования космических технологий, необходимых для такой масштабной миссии, ЕКА с помощью НАСА , запустила спутник LISA Pathfinder в 2016 году. Поскольку Pathfinder намного превзошел ожидания, проект LISA, вероятно, предоставит лучшую обсерваторию для обнаружения гравитационных волн и даст астрономам важные подсказки о взаимодействии материи и пространства-времени, а также о том, как возникла Вселенная. быть.
--------------------------------------------------------------------------------------------
Интересно? Помоги каналу своим лайком и подпиской! А так-же ты всегда будешь в курсе того самого момента переселения или открытия новых видов жизни!
--------------------------------------------------------------------------------------------
Когда же наконец свершится космическое переселение? Оставь свое мнение в чате канала!
https://yandex.ru/chat/#/join/f712bb3f-6a46-457a-aec5-b80db7a99c1f
--------------------------------------------------------------------------------------------
