Уетекторы гравитационных волн

р сих пор все, что известно об астрономии, приходило к нам в фор-
Se электромагнитного излучения, будь это звездный свет, радио- или
икроволновые сигналы из глубин космоса. Сегодня ученые вводят
ервое новое средство для научных открытий, а именно гравитацию.
(Каждый раз, как мы смотрели на небо по-новому, мы видели новую
селенную», — говорит Гари Сандерс из Калифорнийского техно-
Эгического института, заместитель директора проекта гравитаци-
иных волн.

i Впервые о гравитационных волнах заговорил Эйнштейн в
916 году. Представьте, что случилось бы, если бы Солнце исчезло,
рипоминаете аналогию шара для игры в боулинг, утопающего в ма-
эасе? Или еще лучше — в батуте? Если этот шар внезапно убрать, то
ртут немедленно возвратится в свое первоначальное состояние, что
Ьздаст волны, бегущие вовне по батуту. Если шар для боулинга заме-
ть Солнцем, то мы увидим, что гравитационные волны движутся с
яределенной скоростью, а именно со скоростью света.
: Хотя позднее Эйнштейн нашел точное решение для своих
>авнений, допускавших существование гравитационных волн,
н отчаялся увидеть при жизни подтверждение своего прогноза,
навигационные волны чрезвычайно слабы. Даже ударные взрывные
рлны, образующиеся при столкновениях звезд, недостаточно силь-
*, чтобы их можно было измерить в ходе проводимых в настоящее
»емя экспериментов.

i Пока что существование волн гравитации подтверждено лишь
Кженно. Два физика, Рассел Хале и Джозеф Тейлор мл., выдвинули
|едующую гипотезу: если изучить двойные звездные системы, в ко-
»рых вращающиеся звезды движутся одна за другой в космическом

пространстве, то окажется, что каждая звезда испускает поток гра-
витационных волн, похожих на волны, образующиеся при размеши-
вании патоки. При этом орбита обеих звезд постепенно становится
все меньше и меньше. Эти ученые изучили смертельную спираль
двух нейтронных звезд, постепенно приближающихся друг к другу.
Объектом их исследования стала двойная система нейтронных звезд
PSR 1913+16, которая находится на расстоянии около 16000 све-
товых лет от Земли. Звезды этой системы совершают полный виток
одна вокруг другой за 7 часов 45 минут, и в этом процессе в космиче-
ское пространство испускаются волны гравитации.

Применив теорию Эйнштейна, эти ученые обнаружили, что
две рассматриваемые звезды должны сближаться друг с другом на
один миллиметр за каждый полный виток. Хотя такое расстояние
фантастически мало, в год оно увеличивается почти до метра, в то
время как орбита в 700 000 км медленно уменьшается в размерах.
Эта новаторская работа показала, что уменьшение орбиты в точ-
ности соответствует предсказаниям теории Эйнштейна на основе
гравитационных волн. (В сущности, уравнения Эйнштейна предска-
зывают, что звезды в конце концов столкнутся через 240 миллионов
лет вследствие потери энергии, испускаемой в космос в виде грави-
тационных волн.) За свою работу Рассел Хале и Джозеф Тейлор мл.
получили Нобелевскую премию по физике в 1993 году.

Мы можем также пойти в обратном направлении и использовать
этот точный эксперимент, чтобы измерить, насколько точна сама об-
щая теория относительности. При проведении вычислений в обрат-
ном порядке выясняется, что общая теория относительности верна
как минимум на 99,7 %.

Дата добавления: 2015-07-20