Поиск гравитационных волн охватил всю Европу

Европейские ученые объединили усилия для поиска гравитационных волн. Уникальное исследование проводится с помощью двух наземных детекторов гравитационных волн GEO600 (Германия и Великобритания) и Virgo (Италия, Франция, Нидерланды, Польша и Венгрия). Работа продлится до сентября 2011 года.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гигантские космические катаклизмы, такие как взрыв сверхновых, столкновение нейтронных звезд и черных дыр, а также объекты вроде вращающихся нейтронных звезд (пульсаров) провоцируют колебания ткани пространства-времени - гравитационные волны.

Модель гравитационных волн

Обнаружение гравитационных волн будет означать новую веху в исследовании космоса и могло бы революционизировать наше понимание Вселенной. Гравитационные волны не только позволят исследовать наиболее интересные космические объекты и процессы, но и найти реликтовые гравитационные волны, которые образовались после Большого взрыва. С помощью реликтовых волн появится возможность изучить возникновение нашей Вселенной и ее развитие. Для обнаружения предполагаемых гравитационных волн, астрономы используют лазерные интерферометры. Европейские ученые решили использовать преимущества одновременного развертывания GEO600 и Virgо, расположенных в различных точках на поверхности Земли. Таким образом появилась возможность устранить любой посторонний шум, похожий на гравитационные волны, но имеющий вполне земное происхождение. Специалисты легко отличат помехи, поскольку они вряд ли будут иметь одинаковые характеристики в разных географических районах, где расположены интерферометры, в то же время сигналы гравитационных волн должны оставаться неизменными. Кроме того, большая база GEO600 и Virgо позволит установить примерное направление на источник гравитационной волны.

Детектор гравитационных волн GEO600

Оба европейских интерферометра имеют схожую чувствительность на высоких частотах, примерно 600 Гц и выше, что позволяет эффективно работать в этом диапазоне и производить поиск гравитационных волн, связанных со сверхновыми и гамма-вспышек, которые наблюдаются обычными телескопами. Последние являются очень яркими источниками излучения и могут быть результатом распада сверхмассивных ядер звезд с превращением их в нейтронную звезду или черную дыру. Эти явления, как ожидается, генерируют сильное гравитационное излучение, и поэтому представляют собой идеальное место для поиска гравитационных волн. Правда частоты радиоволн таких гамма-вспышек зависят от массы объекта и могут выходить в полосу килогерцев и, учитывая ожидаемую слабость сигналов гравитационных волн, вероятность обнаружения таких событий невелика. Тем не менее, ученые надеются на чувствительность детекторов и, конечно же, на удачу.

Детектор гравитационных волн Virgо

Интерферометр Virgо, благодаря своей высокой чувствительностью в области низких частот (ниже 100 Гц), также ведет поиск сигналов изолированных пульсаров, таких как Вела в созвездии Парус. Это остаток мощного взрыва сверхновой, который испускает регулярные импульсы электромагнитного излучения: от гамма-излучения до радиоволн. Астрономы полагают, что пульсар Вела должен вызывать гравитационные волны в диапазоне около 22 Гц. К сожалению, до сих пор все попытки обнаружить гравитационные волны не имели успеха. Большие надежды возлагались на космические аппараты НАСА LISA, которые должны были создать в космосе треугольник гигантского интерферометра, обладающего высокой чувствительностью. Но запуск этих зондов планировался не ранее 2020 года, а в свете сокращения бюджета НАСА и объявления об отказе от миссии LISA – и вовсе под большим вопросом. Партнер НАСА по проекту, Европейское космическое агентство, намерено продолжить работу, но очевидно, что возможности программы общей стоимостью 2,4 млрд долл. будут существенно ограничены.