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

Виртуальная нереальность Виртуальная нереальность

Все оттенки VR-индустрии

Популярная механика
Глава из книги Оушен Вуонг «Лишь краткий миг земной мы все прекрасны» Глава из книги Оушен Вуонг «Лишь краткий миг земной мы все прекрасны»

Первая глава книги «Лишь краткий миг земной мы все прекрасны»

СНОБ
Одно спасительное имя Одно спасительное имя

Как называют лекарства?

Популярная механика
Как стать космонавтом: пошаговая инструкция Как стать космонавтом: пошаговая инструкция

Как стать космонавтом? Статья с подробной инструкцией

Популярная механика
«Мне не в чем оправдываться» «Мне не в чем оправдываться»

26 декабря 2020 года в возрасте 98 лет ушёл из жизни Джордж Блейк

Дилетант
Геймерские устройства: чем они реально отличаются от обычных Геймерские устройства: чем они реально отличаются от обычных

Есть ли действительно какая-то польза от игровых аксессуаров?

CHIP
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Как отменить платную подписку на айфоне или айпаде Как отменить платную подписку на айфоне или айпаде

Случайно оплатили подписку, а теперь не знаете, как её отменить?

CHIP
Меняю автомат на беспилотник Меняю автомат на беспилотник

Первое боестолкновение, где решающую роль сыграли беспилотные дроны

Популярная механика
И на экране твой любимый герой… И на экране твой любимый герой…

История мистера Дарси из сериала «Гордость и предубеждение» 1995 года

Лиза
Цифровое бессмертие Цифровое бессмертие

Sensorium Galaxy – VR-платформа, которая способна преобразить нашу жизнь

Популярная механика
Элизабет Мосс: «Я была феминисткой с самых юных лет» Элизабет Мосс: «Я была феминисткой с самых юных лет»

Интервью с Элизабет Мосс о биографической драме «Ширли» и феминизме

Grazia
Космические тоннели Космические тоннели

Существуют ли кротовые норы?

Популярная механика
Каким должно быть новое русское кино Каким должно быть новое русское кино

Сценаристы рассказывают, экранизации каких книг они ждут

GQ
С места наверх С места наверх

Настоящая история человека, который первым на Земле просто взял и полетел

Популярная механика
Поздновато начинаете Поздновато начинаете

Жизнь после 40 только начинается: актеры, которые начали свою карьеру к 40 годам

Лиза
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Ссора с Ричардом Гиром из-за курицы и еще 9 фактов из жизни Сильвестра Сталлоне Ссора с Ричардом Гиром из-за курицы и еще 9 фактов из жизни Сильвестра Сталлоне

Сильвестр Сталлоне — лицо сразу нескольких десятилетий голливудских боевиков

Cosmopolitan
Убийственный «гипер» Убийственный «гипер»

Все об аэродинамике самого перспективного оружия

Популярная механика

Можно ли говорить о формировании новой этики в эпоху соцсетей?

Esquire
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
Little Big Little Big

Илья Прусикин (Little Big) о сыне, современной музыке, съемках и страхах

ЖАРА Magazine
Миры миров Миры миров

Как стать президентом в мультивселенной

Популярная механика
Тихий будет злиться: что известно об экологической катастрофе на Камчатке Тихий будет злиться: что известно об экологической катастрофе на Камчатке

На Камчатке произошла экологическая катастрофа

Esquire
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
Деньги умных женщин: как распорядились своим состоянием Екатерина Дашкова, Ида Рубинштейн и Лорен Джобс Деньги умных женщин: как распорядились своим состоянием Екатерина Дашкова, Ида Рубинштейн и Лорен Джобс

Как женщины смогли с умом распорядиться капиталом, попавшим в их руки

Forbes
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Скольких жизней стоила первая высадка человека на Луну Скольких жизней стоила первая высадка человека на Луну

За победу в лунной гонке Штаты дорого заплатили, и речь не только о деньгах

Популярная механика
За кулисами пуска За кулисами пуска

Старт космической ракеты – зрелище без преувеличения грандиозное

Популярная механика
8 экранизаций Стивена Кинга, которые отличались от книг, и это пошло им на пользу 8 экранизаций Стивена Кинга, которые отличались от книг, и это пошло им на пользу

Тот случай, когда книга не обязательно лучше

Maxim
Открыть в приложении