Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механикаHi-Tech

Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества. Гигантский космический интерферометр с плечами по 2,5 млн км позволит регистрировать гравитационные волны в диапазоне, недоступном для наземных обсерваторий, и поможет астрономам «почувствовать» то, что невозможно увидеть.

Текст: Роман Фишман

Зрение – главное из наших чувств, и в астрономии это особенно заметно. Все, что мы знаем о далеких экзопланетах, звездах и галактиках, получено с помощью телескопов, улавливающих фотоны электромагнитного излучения. Они не только «усилили» наши глаза, но и расширили их чувствительность, охватив диапазон от гамма-лучей до длинных радиоволн. Однако некоторые объекты скрыты от любого излучения плотными облаками, а другие слишком компактны и темны для того, чтобы их удалось увидеть. Самый лучший телескоп не разглядит сверхмассивную черную дыру в центре галактики или множество наполняющих ее двойных звезд, чересчур далеких и тусклых.

Впрочем, есть способ наблюдать и такие объекты. Для этого понадобится использовать новые инструменты, не видя, но «слыша» происходящие далеко в космосе события. Поймать гравитационные волны, «складки» пространства времени, которые разбегаются от некоторых массивных источников – тесных двойных систем, сливающихся черных дыр и т.п. Появление этой «гравитационной ряби» было предсказано еще Эйнштейном в 1916 году, но на то, чтобы ее зарегистрировать, потребовалось без малого столетие.

В 2015 году наземные гравитационно-волновые обсерватории проекта LIGO заметили событие, получившее обозначение GW150914, – первую пойманную людьми гравитационную волну. Расчеты показали, что она пришла от пары черных дыр массой в несколько десятков Солнц каждая, которые пережили быстрое и катастрофическое слияние почти в 1,4 млрд световых лет от нас. Уже через пару лет грандиозная находка сделала главных авторов проекта LIGO нобелевскими лауреатами. Чуть позже европейский детектор Virgo присоединился к LIGO, и с тех пор три детектора наблюдают подобные события более-менее регулярно. Среди их источников попадаются сливающиеся дыры массами до 150 солнечных и нейтронные звезды. Есть и другие источники гравитационных волн, например быстро вращающиеся слегка деформированные нейтронные звезды, но их сигнал очень слаб и пока не поддается фиксации.

Чем космос лучше земли

Примерно так происходит и с традиционными наземными телескопами. Их разрешающая способность ограничена искажениями, которые неизбежно вносит атмосфера. А электромагнитные волны некоторых диапазонов и вовсе не достигают поверхности планеты, поэтому рентгеновские и гамма-телескопы обязательно космические. Работе LIGO и Virgo мешает сама Земля: эти детекторы невероятно чувствительны к любому сотрясению и движению, полностью избавиться от которых, находясь на сейсмически активной и густонаселенной планете, невозможно.

Детекторы гравитационных волн используют лазерный луч, который расщепляется надвое полупрозрачным зеркалом и отправляется по двум длинным, до нескольких километров, плечам – вакуумированным трубам, уложенным перпендикулярно друг другу. В конце пути свет отражается от зеркал и возвращается в вершину L-образной конструкции. Здесь лучи взаимодействуют, причем длина волны лазера заранее подобрана так, чтобы за счет интерференции они полностью гасили друг друга. Но если гравитационная волна хотя бы слегка сдвинет одно из зеркал, изменив длину плеча на величину, сравнимую с размером атомного ядра, – на детекторе появится свет.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика
Встречный вопрос Встречный вопрос

Что нового в индустрии виртуального дейтинга?

Robb Report
Космические тоннели Космические тоннели

Существуют ли кротовые норы?

Популярная механика
Гарри Нуриев Гарри Нуриев

Социально ответственный дизайн, локальность, экологичность и апсайклинг

Собака.ru
Знай наших Знай наших

Уникальные достижения отечественных ученых

Популярная механика
Странная женщина Странная женщина

Чем ты отличаешься от других?

Лиза
Миссия подводного робота Миссия подводного робота

Беспилотник опускается на дно Марианской впадины

Популярная механика
Оружие будет в тренде Оружие будет в тренде

Хаос и выборы в США подогревают интерес к оружию и снаряжению для выживания

Эксперт
5 невероятных проектов для борьбы с потеплением 5 невероятных проектов для борьбы с потеплением

Как люди собираются противостоять глобальному потеплению

Популярная механика
Ну ты и фрукт! Ну ты и фрукт!

Часто причиной лишнего веса становится чрезмерное потребление фруктов

Худеем правильно
За кулисами пуска За кулисами пуска

Старт космической ракеты – зрелище без преувеличения грандиозное

Популярная механика
Белки и их тайники Белки и их тайники

Почему миллионы ореховых деревьев и кустарников выросли в лесах

National Geographic
Ниже солнца, выше воды Ниже солнца, выше воды

Беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода

Популярная механика
Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены Десять самых удивительных «капсул времени», которые когда-либо были найдены

Топ-10 уникальных сокровищ из прошлого, которые находили в ХХ веке

Maxim
Иллюзия успеха Иллюзия успеха

Четыре истории о талантливых мастерах пускать пыль в глаза

Популярная механика
Неизвестный Зорге Неизвестный Зорге

Искусство на разведслужбе

Огонёк
Ламповые цветы Ламповые цветы

Как грибы подарили свет растениям

Популярная механика
Украсть «финское чудо»: почему скандинавские школьники не боятся ошибиться и рассердить учителя Украсть «финское чудо»: почему скандинавские школьники не боятся ошибиться и рассердить учителя

Финские школы стали феноменом, который изучают на международном уровне

Forbes
Меняю автомат на беспилотник Меняю автомат на беспилотник

Первое боестолкновение, где решающую роль сыграли беспилотные дроны

Популярная механика
Трансплантация кала улучшила состав кишечного микробиома детей после кесарева сечения Трансплантация кала улучшила состав кишечного микробиома детей после кесарева сечения

Он стал похож на кишечный микробиом детей, рожденных естественным путем

N+1
Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
Алкогений: Григорий Распутин Алкогений: Григорий Распутин

Распутин был не только greatest love machine, но и ее greatest drinking machine

Maxim
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Осьминоги могут определить вкус на ощупь. Как они это делают? Осьминоги могут определить вкус на ощупь. Как они это делают?

Ученые, наконец, дали ответ на этот вопрос

National Geographic
Чем мы дышим Чем мы дышим

Как оцифровать весь воздух в городах

Популярная механика
Содом и генералы Содом и генералы

Почему фильм «Аутло» критикуют и ревнители нравственности, и активисты ЛГБТ

СНОБ
Память — главная функция мозга Память — главная функция мозга

Отвечает директор Научного центра неврологии РАН академик Михаил Пирадов

Наука и жизнь
Почему стыд делает нас изгоями, а совесть — объединяет Почему стыд делает нас изгоями, а совесть — объединяет

Почему культура стыда разрушительно действует на личность?

Psychologies
Судоходная Арктика Судоходная Арктика

Беспрецедентное по масштабам строительство судов ледового класса в России

Популярная механика
Кто и зачем снимает короткометражное кино Кто и зачем снимает короткометражное кино

Что происходит с последним — короткометражным кино

СНОБ
Открыть в приложении