Знову в пошуках гравітаційних хвиль
Після десяти місяців перерви обидва гравітаційно-хвильових детектора обсерваторій LIGO почали новий термін своїх досліджень. З поліпшеними лазерами, новою оптикою і електронікою вони можуть прислухатися до Всесвіту ще краще, ніж раніше. Астрофізики сподіваються, що завдяки цим приладам протягом наступних місяців вдасться зафіксувати чимало подій з участю гравітаційних хвиль.
Перший доказ існування гравітаційних хвиль стало світовою сенсацією в лютому 2016-го. Тоді вперше вдалося виявити тонкі вібрації простору-часу, які ще сто років тому передбачив Альберт Эйнштэйн. Тоді виявлені гравітаційні хвилі були викликані злиттям двох чорних дір. А за кілька місяців те ж саме спостерігали вдруге.
В обох випадках хвилі зареєстрували детектори спеціальних обсерваторій LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) — один розміщений у Генфорде, штат Вашингтон, інший — в Лівінгстоні, штат Луїзіана. Обсерваторії використовують втручання лазерних променів, щоб зробити видимими крихітні викривлення простору-часу, отже, і Землі.
Обидва LIGO-детектора нещодавно розпочали другий цикл досліджень. Протягом паузи для переобладнання, яка тривала понад 10 місяців, їм істотного вдосконалили лазери, оптику і електроніку.
Зокрема, детектор в Лівінгстоні став на 25% більш чутливим і придбав здатність помічати гравітаційні хвилі на значно більших відстанях, ніж раніше. Так зросли шанси, що обсерваторія зафіксує брижі в космосі.
«З поліпшеною чутливістю і продовженим періодом для спостережень в прийдешній термін досліджень ми помітимо ще більше гравітаційно-хвильових подій, поглибивши наші знання про динаміку чорних дірок», — пояснив виконавчий директор LIGO Дейв Рейтце (Dave Reitze) з Каліфорнійського технологічного інституту Caltech.
Після оновлення в LIGO-детектора, що в Лівінгстоні, сильно зросла і чутливість на низькочастотні гравітаційні хвилі.
«Мова йде про частоті, меншу ніж 100 Герц, адже в першу чергу ми зменшили розсіювання світла, що є типовим джерелом шумів для інтерферометрів, — зазначив провідний вчений LIGO Петер Фритшель (Peter Fritschel). — Це важливо для того, щоб зареєструвати сигнал такої масивної системи, як злиття чорних дір».
Щодо LIGO-детектора в Генфорде, то інженери посилили його потужність і стабільність. «Додаткові спеціальні датчики на кутах і кінцях тунелю зроблять детектор стійким до вітру і низькочастотних сейсмічних поштовхів, — пояснив Майк Лондрі (Mike Landry) з Caltech. — Це дозволить довше підтримувати детектор в робочому режимі».
Протягом наступних місяців детектори допоможуть вченим в пошуку гравітаційних хвиль, випромінюваних чорними дірами, а також злиттям нейтронних зірок. На ці спостереження астрофізики покладають великі надії, сподіваючись отримати цінні свідоцтва про смерть зірок і їх подальший розвиток. «Ми, як і решта світу, дуже заінтриговані тим, що ж нам подарує природа в цьому році», — зізнався Джо Джиеми (Joe Giaime), LIGO-дослідник і співробітник Caltech.