Учени откриха гравитационни вълни

Автор: Светослав Александров

LIGO-gravitational-waves

Колизията между две черни дупки води до получаването на гравитационни вълни. Image credit: LIGO

За пръв път учени успяха да потвърдят, че накъдрянията във времепространството, които наричаме с термина гравитационни вълни, наистина съществуват! Това е едно от най-големите открития на съвременната физика! Макар че за тяхното съществуване се предполага още през 1915 година, когато Алберт Айнщайн предсказва за тях в своята Обща теория на относителността, до този момент нямаше наблюдение, което да ги потвърди.

Гравитационните вълни съдържат информация за своя драматичен произход и за самата природа на гравитацията, която иначе не може да бъде получена по друг начин. Физиците успяха да установят, че гравитационните вълни се получават в момента на сливането на две черни дупки, при което се формира една по-голяма въртяща се черна дупка. Такава колизия на две черни дупки е била предсказвана на теория, но никога до този момент не е наблюдавана в реалността.

Гравитационните вълни са били открити на 14 септември 2015 година чрез детекторите на Лазерната интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория (ЛИГО), които се намират в Ливингстън, Луизиана и Ханфорд, Уошингтън, САЩ. ЛИГО се финансира от Националната научна фондация на САЩ, а инструментите са построени и се координират от Калифорнийския технологичен институт и Масачузетския технологичен институт. Откритието е публикувано в научното списание Physical  Review Letters.

Учените са на мнение, че черните дупки, довели до образуването на гравитационни вълни, са с маса 29 и 39 пъти от тази на Слънцето. Събитието се е случило преди 1.3 милиарда години. Около три пъти от масата на Слънцето се е преобразувала директно в гравитационни вълни в рамките на фракция от секундата. Детекторът в Ливингстън е установил събитието 7 милисекунди преди детектора в Ханфорд.

Съгласно общата теория на относителността на Айнщайн, двойка черни дупки, които обикалят около една друга, губят енергия посредством емисията на гравитационни вълни, което ги кара да се приближават бавно и постепенно в рамките на милиарди години. Процесът се ускорява много по-бързо в последните минути. В рамките на последната частица от секундата двете черни дупки се сблъскват със скорост от около половината от тази на светлината и това води до получаването на масивна черна дупка, при което порция от комбинираната маса се преобразува в енергия според прословутото уравнение E=mc². Тази енергия се излъчва като силно избухване под формата на гравитационни вълни. Те са наблюдавани от обсерваторията ЛИГО.

За пръв път съществуването на гравитационни вълни е демонстрирано през 70-те и 80-те години от Джоузеф Тейлър Младши и колеги. Тейлър и Ръсел Хълс откриват през 1974 година двойна система, съставена от пулсар в орбита около друга неутронна звезда. Тейлър и Уайсберг през 1982 година откриват, че орбитата на пулсара постепенно се смалява с течение на времето и учените предполагат, че това се дължи на освобождаването на енергия под формата на гравитационни вълни. За откритието на пулсара и демонстрацията, че това ще позволи да се направи измерване на гравитационните вълни, на Хълс и Тейлър е присъдена Нобелова награда.

Новото откритие на ЛИГО е първото наблюдение на самите гравитационни вълни! Измерени са миниатюрните накъдряния, които вълните правят, докато те преминават през Земята.

„Нашето наблюдение на гравитационни вълни изпълва амбициозна цел, поставена преди над 5 десетилетия – да открием директно този трудно уловим феномен, да разберем по-добре Вселената и подобаващо да изпълним завета на Айнщайн на 100-годишнината от публикуването на неговата обща теория на относителността“, съобщава Дейвид Райц, изпълнителен директор на обсерваторията ЛИГО.

„Това откритие полага началото на нова епоха: Областта на гравитационно-вълновата астрономия е вече реалност“, съобщава Габриела Гонзалез, говорител на научната колаборация ЛИГО и професор по физика и астрономия в университета Луизиана.

„Чрез това откритие, ние, човеците, започваме да предприемаме чудесна нова задача – да изучаваме изкривената страна на Вселената – обектите и феномените, създадени от изкривено времепространство. Сблъскващите се черни дупки и гравитационните вълни са нашият първи пример“, казва проф. Кип Торн.

xJcRjAm.gif (480×270)

За повече информация: LIGO

Източник: http://www.cosmos.1.bg/

Абонирай се!

Не пропускай най-интересните и зареждащи истории:

Абонирай се!

You have Successfully Subscribed!