4285. Открытие гравитационных волн

[Elementy.ru]

http://elementy.ru/nauchno-populyarn...tsionnykh_voln
Ученые коллаборации LIGO из МГУ

Лекция прочитана 16 февраля 2016 года в Москве на физическом факультете МГУ. Видео предоставлено Телестудией Роскосмоса.
Об авторах

Валерий Павлович Митрофанов. Фото С. Ламзина с сайта www.osc.phys.msu.ru

Валерий Павлович Митрофанов — доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики колебаний отделения радиофизики физического факультета МГУ имени Ломоносова, руководитель российской группы коллаборации LIGO — международного научного сообщества, которое занималось исследованием и доказательством гравитационных волн.

Сергей Петрович Вятчанин. Фото С. Ламзина с сайта www.osc.phys.msu.ru
Сергей Петрович Вятчанин — заведующий кафедры физики колебаний отделения радиофизики физического факультета МГУ имени Ломоносова, доктор физико-математических наук, профессор, член группы LIGO.

Игорь Антонович Биленко. Фото С. Ламзина с сайта www.osc.phys.msu.ru

Игорь Антонович Биленко — доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики колебаний отделения радиофизики физического факультета МГУ имени Ломоносова, член группы LIGO.

Фарит Явдатович Халили. Фото С. Ламзина с сайта www.osc.phys.msu.ru
Фарит Явдатович Халили — доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики колебаний отделения радиофизики физического факультета МГУ имени Ломоносова, член группы LIGO.

Сергей Евгеньевич Стрыгин. Фото С. Ламзина с сайта www.osc.phys.msu.ru
Сергей Евгеньевич Стрыгин — кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики колебаний отделения радиофизики физического факультета МГУ, член группы LIGO.

[Анастасия Башкатова]

http://www.ng.ru/science/2016-06-15/100_gwaves2.html
15.06.2016 21:50:00

Заместитель заведующего отделом экономики "Независимой газеты"

Графика Reuters
Ученые зафиксировали гравитационные волны (возмущения метрики пространства-времени) от еще одной пары столкнувшихся черных дыр. Об этом 15 июня объявили российские и американские астрофизики на синхронном пресс-брифинге Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга МГУ и Американского астрономического общества в Сан-Диего.

Ученые уверены: теперь официально можно говорить о начале Новой эры в астрономии. «Это великое событие. Гораздо более великое, чем мы можем себе представить», – заявили они.

Речь идет уже о второй фиксации гравитационных волн. Само событие произошло 26 декабря 2015-го. Около полугода ушло на уточнение, анализ и подтверждение данных. Как и в первый раз, волны были зарегистрированы двумя детекторами Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGО (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory, США).

Напомним, впервые гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015-го; объявили об этом 11 февраля 2016-го. Это стало доказательством предсказаний Эйнштейна о гравитационных волнах .

«В отличие от сигнала, зарегистрированного при первом детектировании гравитационных волн, который был ясно виден на фоне шума, второй сигнал был слабее и не просматривался в шуме явно. Однако ученым удалось его «отфильтровать» с помощью специальной методики, – поясняется в материалах физического факультета МГУ. – Физики пришли к выводу, что обнаруженные гравитационные волны опять были порождены двумя черными дырами, имеющими массы в 14 и 8 раз больше массы Солнца, в последние доли секунды их слияния с образованием одной, более массивной вращающейся черной дыры, масса которой в 21 раз превышает массу Солнца. В процессе слияния, которое произошло около 1,4 миллиарда лет назад, количество энергии, примерно эквивалентное одной солнечной массе, превратилось в гравитационные волны».

На пресс-брифинге обсуждались научные тонкости первого и второго открытия и говорилось об огромном вкладе российских ученых в исследования, посвященные гравитационным волнам. Также было сказано о пользе научного фантазирования, когда ученые пытаются вообразить, в какую сторону может повернуть наука. Иногда нужно играть в такие «глупости», ведь некоторые из, казалось бы, сумасшедших предположений потом подтверждаются.

Для справки:
Исследования осуществляются в рамках научной коллаборации LIGO (LSC – LIGO Scientific Collaboration) коллективом из более 1000 ученых из 15 стран, включая Россию. В числе российских ученых из коллаборации LIGO – сотрудники физического факультета МГУ: руководитель московской группы, профессор кафедры физики колебаний Валерий Митрофанов, профессора физического факультета Игорь Биленко, Сергей Вятчанин, Михаил Городецкий, Фарид Халили, Сергей Стрыгин, ассистент Леонид Прохоров. В разработке детекторов и анализе данных участвуют более 90 университетов и научно-исследовательских институтов. Существенный вклад также вносит участие около 250 студентов.

[Эксперт online]

http://expert.ru/2016/06/16/gravivol...rberez17061605

Алексей Позаненко, к.ф-м.н., старший научный сотрудник ИКИ РАН «Expert Online» 16 jun 2016

Гравитационные волны - возмущение пространства-времени
T. Pyle/LIGO

Казалось бы совсем недавно "Эксперт" рассказывал об открытии гравитационных волн и комментировал его - и вот новая сенсация. Проект LIGO зарегистрировал второе в мире открытие гравитационных волн. Об этом было объявлено на пресс-конференции 15 июня, в рамках 228 заседания Американского астрономического общества проходящего в Сан-Диего, Калифорния. Второе событие получило наименование GW151226 и было зарегистрировано 26 декабря 2015 года в 03:38.53 по Гринвичу. Но почему о нем объявили только сейчас, спустя почти 6 месяцев?

Почему не сразу

Вообще, с регистрацией гравитационных волн связано, как это всегда бывает в большой науке, много историй. Одна из них, это тщательный отбор событий и многоуровневая проверка достоверности полученного результата. На это уходит время, как и на то, чтобы попробовать найти компаньона события в спектре электромагнитного излучения (радио, оптика и гамма- излучение). Ну и конечно, необходимость окупить огромные капиталовложения в весьма недешевые установки по детектированию гравитационных волн за счет поддержания сенсационного общественного интереса к таким явлениям. Об обнаружении и координатах GW151226 знала лишь небольшая часть научного сообщества, заранее подписавшая с проектом LIGO специальное соглашение. Но здесь, скорее всего, сами ученые LIGO и не надеются на обнаружение компонента, а скорее, подписание такого соглашения необходимо для того, чтобы сохранить сенсацию до момента ее публичного анонса.

Что означает вторая регистрация?

Регистрация GW151226 примерно с тем же уровнем значимости, что и впервые зарегистрированное гравитационно- волновое событие GW150914, является блестящим подтверждением первому открытию. Вообще говоря, этот гравитационный всплеск GW151226 участники проекта не считают вторым, а скорее третьим, так как 12 октября прошлого года был зарегистрирован еще один всплеск, правда, с меньшим уровнем значимости, но который сами ученые рассматривают как весьма вероятное событие. Три регистрации гравитационных сигналов позволили начать статистические исследование такого гравитационных всплесков. Статистика частоты слияний черных дыр звездной массы в компактных двойных системах, распределений черных дыр по массе крайне важны для понимания как физики образования черных дыр. Исследование гравитационного сигнала от всплеска GW151226, который по своей длительности превосходил первое событие GW150914, позволило определить, что, по крайней мере, одна из черных дыр двойной системы быстро вращается. Все, что определено до сих пор после исследования трех гравитационно-волновых всплесков, хорошо укладываются в наши знания о локальной Вселенной. Ну и конечно, такие регистрации подтверждают правильность выбранной стратегии по детектированию гравитационных волн наземными установками. Впрочем, готовятся и космические эксперименты по детектированию гравитационных волн.

Что будет дальше?

Проект LIGO сейчас остановлен для модернизации по улучшению чувствительности. Следующий цикл наблюдений под названием О2 начнется осенью 2016. Оценки авторов показывают, что в следующем цикле наблюдений должно быть зарегистрировано не менее 10 гравитационных всплесков.

Дальнейшее развитие связно с введением в строй итальянского проекта Virgo, когда совместное детектирование установками LIGO и Virgo позволит улучшить точность локализации источника гравитационного всплеска на небесной сфере и, возможно обнаружить его проявления в электромагнитном диапазоне. И, наконец, превращение регистрации гравитационных всплесков в рутинную процедуру, переводящее гравитационно-волновую астрономию в разряд традиционных астрономических исследований.

Какие вопросы остаются?

Блестящее экспериментальное подтверждение существованию гравитационных волн экспериментом LIGO ставит новые вопросы перед теоретической и экспериментальной астрофизикой. Например, почему два всплеска были зарегистрированы с примерно одинакового расстояния 400 Мегапарсек (а именно в таких единицах измеряют расстояния во Вселенной)? С одной стороны, ошибка в определении расстояния достаточно велика, и в действительности источники этих всплесков могут быть расположены на разном расстоянии от нас. А с другой стороны, чем с большего расстояния детектируется сигнал, тем из большего объема можно наблюдать источники, и естественно, чаще всего будут происходить детектирования именно с больших, предельных расстояний, так как там просто больше этих источников.

До сих пор были зарегистрированы сигналы только от сливающихся черных дыр, то есть все три гравитационных всплеска можно было объяснить слиянием двойной системы черных дыр различной массы. Но в таком случае, теория не предсказывает появления какого либо компонента в электромагнитном диапазоне. Поэтому, возможность детектирования проявления гравитационных всплесков в электромагнитном диапазоне пока остается под вопросом. По крайне мере до тех пор, пока не будут зарегистрированы гравитационные всплески от слияния других двойных систем, таких как нейтронная звезда и черная дыра. С нетерпением будем ждать следующих сенсационных открытий гравитационно-волновой астрономии!