30 секунд до открытия: новая технология ускоряет поиск столкновений нейтронных звезд и черных дыр

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Представьте себе безбрежный океан космоса, где вместо воды — ткань пространства-времени. Иногда по этой ткани пробегают волны, словно рябь от брошенного камня. Это гравитационные волны — эхо самых грандиозных событий во Вселенной, таких как столкновения черных дыр и нейтронных звезд.

Свободная художественная визуализация гравитационных волн
Свободная художественная визуализация гравитационных волн
Автор: Designer

Долгое время эти волны оставались лишь теоретическим предсказанием Эйнштейна, но в 2015 году научный мир взорвался сенсацией: LIGO, Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, впервые зарегистрировала эти космические колебания. С тех пор ученые, словно опытные рыбаки, закидывают свои «сети» в космос, стремясь уловить как можно больше этих загадочных сигналов.

Первый зафиксированный гравитационно-волновой сигнал
Первый зафиксированный гравитационно-волновой сигнал
Автор: B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) CC-BY 3.0 Источник: physics.aps.org

И вот, новый прорыв! Исследователи из Университета Миннесоты в сотрудничестве с международной командой ученых разработали программное обеспечение, которое значительно ускоряет обнаружение гравитационных волн. Теперь, словно по мановению волшебной палочки, уведомления об этих событиях поступают астрономам и астрофизикам всего через 30 секунд после их регистрации. Это открывает перед наукой невероятные возможности.

Представьте себе: где-то в далекой галактике сталкиваются две нейтронные звезды — сверхплотные останки погибших звезд. В этом космическом катаклизме рождаются не только гравитационные волны, но и тяжелые элементы, такие как золото и уран. Благодаря новому программному обеспечению ученые могут мгновенно узнать о таком событии и направить свои телескопы в нужную точку неба, чтобы наблюдать за его последствиями. Это позволит им раскрыть тайны образования тяжелых элементов, понять, как ведут себя нейтронные звезды и черные дыры, и, возможно, даже приблизиться к разгадке самых фундаментальных вопросов о происхождении и эволюции Вселенной.


Система из двух нейтронных звезд порождает рябь пространства-времени
Система из двух нейтронных звезд порождает рябь пространства-времени
Автор: NASA/JPL. http://lisa.jpl.nasa.gov/popups/ripples.htmlhttp://lisa.jpl.nasa.gov/IMAGES/wavy.gif, Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Но как же работает это «волшебное» программное обеспечение? Оно анализирует данные, поступающие с детекторов LIGO, Virgo и KAGRA, расположенных в разных уголках Земли. Эти детекторы — настоящие шедевры инженерной мысли — способны улавливать мельчайшие изменения в длине лазерных лучей, вызванные проходящей гравитационной волной. Программное обеспечение анализирует форму сигнала, его поведение и оценивает массы объектов, участвующих в событии.

Это похоже на то, как опытный музыкант по звучанию симфонического оркестра может определить, какие инструменты в нем играют. Так и ученые, анализируя «музыку» гравитационных волн, могут узнать о том, что происходит в самых отдаленных уголках космоса.

Новая технология — это не просто шаг вперед, это настоящий квантовый скачок в исследовании Вселенной. Она открывает перед нами двери в неизведанные миры и позволяет заглянуть в самые глубины космических тайн. И кто знает, какие еще открытия ждут нас впереди, когда мы научимся еще лучше слушать «симфонию» гравитационных волн, раздающуюся в безбрежном океане космоса?

Если гравитационные волны так слабо взаимодействуют с материей, как же их вообще удается обнаружить?

Действительно, гравитационные волны невероятно слабы. Чтобы их уловить, нужны сверхчувствительные детекторы, такие как LIGO и Virgo. Эти детекторы используют лазерные лучи, которые проходят по длинным туннелям и отражаются от зеркал. Проходящая гравитационная волна изменяет длину пути лазерного луча, что и фиксируется детектором. Эти изменения настолько малы, что их можно сравнить с изменением расстояния до ближайшей звезды на ширину человеческого волоса!

Можно ли использовать гравитационные волны для путешествий во времени?

Теоретически, гравитационные волны могут искривлять пространство-время настолько сильно, что это приведет к возникновению замкнутых временных кривых, позволяющих путешествовать во времени. Однако, на практике это представляется маловероятным, так как для этого потребовались бы невероятно мощные источники гравитационных волн, которых мы пока не знаем.

Смогут ли когда-нибудь люди «видеть» гравитационные волны, как мы видим свет?

Вряд ли. Гравитационные волны относятся к совершенно другому типу излучения, чем свет. Наши глаза эволюционировали для восприятия электромагнитного излучения, к которому относится свет, а не гравитационных волн.

Какое самое удивительное открытие, сделанное благодаря гравитационным волнам?

Одним из самых удивительных открытий стало обнаружение слияния двух нейтронных звезд в 2017 году. Это событие позволило ученым подтвердить теорию о том, что тяжелые элементы, такие как золото и платина, образуются именно в таких катастрофических событиях.

2 комментария

b
Самое удивительные открытия, сделанные благодаря гравитационным волнам:
— черных дыр намного больше, чем предсказывала теория большого взрыва (рассчитано по частоте их слияния).
— наличие реликтового фона гравиволн, что тоже опровергает теорию большого взрыва.
1
Вы имеете право сколько угодно быть беспросветно невежественным, но этого недостаточно, чтобы «отменить» теорию большого взрыва. Придётся вам либо сменить круг интересов, либо таки осилить школьный курс физики, неуч!

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему повербанк на 10 000 мАч не может зарядить смартфон с аккумулятором 5000 мАч два раза

Казалось бы, математика элементарная: делим 10 000 на 5 000 и получаем ровно две полные зарядки. Но в реальности новенький повербанк заряжает такой смартфон от силы полтора раза.Многие сразу...

Почему водители ЗИЛ-131 перед глубоким бродом специально открывали двери кабины

ЗИЛ-131 считается одним из самых проходимых советских грузовиков. Полноприводная схема 6x6, три ведущих моста, большие односкатные колёса, понижающая передача в раздаточной коробке и...

✦ ИИ  «Зачем его менять? Оно же работает». Почему заводы в России держатся за советские станки

Почему капремонт массивной станины советского 16К20 экономически выгоднее покупки нового обрабатывающего центра с ЧПУ за десятки миллионов? Дело не в ностальгии...

С острова убрали кошек ради спасения птиц — и неожиданно получили взрыв численности кроликов

Остров Маккуори лежит между Тасманией и Антарктидой. Холодный ветер, мокрый снег, торфяные склоны и огромные колонии морских птиц кажутся плохим местом для домашних кошек и европейских кроликов. Но...

Почему у приемника высшего класса «Ленинград-010-стерео» было так много шкал

В конце 1970-х годов советская радиопромышленность выпустила стереофонический приёмник, относившихся к высшему (нулевому) классу сложности. Его внешний вид сразу бросается в глаза: массивный...

Свет в конце тоннеля по ГОСТу: почему видения на грани жизни подчиняются странным правилам геометрии

Особые пограничные состояния сознания, которые в науке принято называть околосмертным опытом (Near-Death Experiences, или сокращенно NDE), возникают у людей в моменты пиковых физических или...