Гравитационные волны
14 сентября 2015 года два интерферометра LIGO впервые напрямую зарегистрировали гравитационные волны — сигнал от слияния двух черных дыр. Открытие было объявлено 11 февраля 2016 года и открыло новый способ наблюдения Вселенной.
До 1935 года о Вселенной судили по свету, который она посылает. Затем Карл Янский, американский радиоинженер, показал, что за ней можно следить при помощи радиоволн и в принципе любых форм излучения.
Первая прямая регистрация произошла в 2015 году, а в 2016-м результат был опубликован и объявлен миру. С тех пор гравитационно-волновая астрономия стала самостоятельным направлением наблюдений.
Теория относительности Эйнштейна прогнозировала, что сила гравитации между телами породила волны во времени и пространстве. Звук распространяется как волна, которая растягивает и сжимает среду, скажем, воздух или воду. Свет также перемещается как волна вибраций в электромагнитных полях.
Другими словами: звук — это возмущение среды, а свет — это возмущение электромагнитных полей, которые заполняют Вселенную. Гравитационное поле также присутствует во Вселенной, и массивные объекты, перемещаясь, создают колебания в этом поле. Согласно теории относительности, они деформируют ткань пространства-времени, и эта деформация распространяется в пространстве со скоростью света.
Художественное воплощение гравитационных волн от черных дыр, наблюдавшихся LIGO: они вращались друг вокруг друга и наконец слились 14 сентября 2015 года
Гравитационные волны возникают при ускоренном движении масс, когда меняется распределение массы системы; особенно сильные сигналы дают компактные двойные системы — сливающиеся черные дыры и нейтронные звезды. LIGO регистрирует чрезвычайно малые изменения длины своих перпендикулярных лазерных плеч, вызванные проходящей гравитационной волной.
Следующий важный шаг — космическая обсерватория LISA Европейского космического агентства. Она будет состоять из трех аппаратов, образующих гигантский лазерный интерферометр в космосе; запуск миссии сейчас планируется примерно на 2035 год.