Гравитационные волны, открытые учеными, станут новым инструментом исследования Вселенной

Участники международного проекта LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) объявили сегодня об открытии гравитационных волн, которые помогут ученым исследовать Вселенную с помощью совершенно нового, революционного по своей сути инструмента, сообщил ТАСС.

"Мы открываем новую эру - эру гравитационно-волновой астрономии. Это можно сравнить с появлением телескопа или радиоастрономии. У нас появился новый инструмент для исследования Вселенной", -  заявил один из участников проекта, руководитель группы "Когерентная микрооптика и радиофотоника" Российского квантового центра (РКЦ) Михаил Городецкий.

Открытие гравитационных волн, колебаний ткани пространства-времени, существование которых было предсказано еще Альбертом Эйнштейном, в очередной раз подтверждает и его теорию относительности. Новое знание открывает путь к давней мечте физиков - созданию теории квантовой гравитации. Возможно, это позволит создать теорию, которая будет описывать все виды физического взаимодействия в единых терминах и уравнениях.

Гравитационные волны расходятся в пространстве от массивных объектов, которые движутся с переменным ускорением. Альберт Эйнштейн предсказал это явление в рамках общей теории относительности почти 100 лет назад. Сегодня участниками проекта LIGO было официально объявлено об открытии гравитационных волн на пресс-конференциях, которые одновременно прошли в Вашингтоне, Москве и других городах мира.

До сих пор ни одна из экспериментальных попыток их обнаружения не давала результата, поскольку даже самая сильная гравитационная волна на Земле вызывает лишь крохотные изменения. К примеру, объекты, находящиеся друг от друга на расстоянии одного метра, будут менять свое положение лишь на минимальные расстояния. Учитывая это, ученые надеялись обнаружить гравитационные волны только от очень тяжелых объектов, таких, как сталкивающиеся галактики, вращающиеся черные дыры или двойные звездные системы.

LIGO использует для исследований наземные гравитационные телескопы - гигантские Г-образные антенны, длина плеч которых достигает четырех километров. Внутри в условиях высокого вакуума распространяются лазерные лучи. Эти лучи отражаются от подвешенных в противоположных концах антенн зеркал. Из-за того, что гравитационная волна периодически растягивала и сжимала гигантские плечи телескопа, лучи, которые двигались по разным оптическим путям, фиксировались на выходе с небольшими задержками. Их и регистрировали участники эксперимента по возникающей при взаимодействии лучей характерной интерференционной картине.

На основании этих данных ученые обнаружили отклонение, что стало свидетельством прохождения гравитационной волны, которую вызвала система двух черных дыр на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.

В экспериментах по обнаружению гравитационных волн участвовали научные группы под руководством члена-корреспондента РАН Владимира Брагинского (физический факультет МГУ) и члена-корреспондента РАН Александра Сергеева (Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород).

Российские ученые разрабатывали конструкцию телескопа и предложили подвешивать зеркала на кварцевых нитях вместо стальных, что позволило снизить уровень посторонних шумов в системе.