Gli scienziati hanno nuovamente registrato il disturbo dello spazio-tempo
La collaborazione LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) ha riportato: Il 26 dicembre 2015, le onde gravitazionali hanno attraversato la Terra, a cui hanno reagito i rilevatori dell'osservatorio. L'evento è stato il secondo registrato. La perturbazione del tessuto dello spazio-tempo è stata causata, come credono gli scienziati, dalla fusione di due buchi neri, uno dei quali 8 volte più pesante del Sole, e l'altro 14 volte, in un oggetto con una massa di 21 solari. Questo cataclisma di scala universale è avvenuto 1,4 miliardi di anni fa, ma le "increspature" che ne derivano, diffondendosi alla velocità della luce, ci sono arrivate solo ora.
Per la prima volta, le onde gravitazionali sono state "catturate" il 14 settembre 2015. Quello che è diventato una sensazione. Quelle - "le prime" si sono diffuse anche dalla fusione dei buchi neri, ma una massa maggiore - nel 29 e nel 36 solare. L'oggetto, formato 1,3 miliardi di anni fa, è diventato 62 volte più pesante del Sole.
Ovviamente, l'osservazione ripetuta rafforza il successo. E non c'è più alcun dubbio che le onde gravitazionali esistano davvero. Ciò che eccita la fantasia degli astronomi.
Gallerie di interferometri laser dell'osservatorio gravitazionale.
DETTAGLI
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L'onda corre verso il ricevitore e la bestia
Secondo la teoria della relatività generale, annunciata da Albert Einstein nel 1916, le onde gravitazionali devono semplicemente esistere sotto forma di una sorta di increspatura nel tessuto dello spazio-tempo. Particolarmente intensamente dovrebbero essere propagati da cataclismi che si verificano costantemente nell'Universo, ad esempio esplosioni di supernova, buchi neri che si formano e si fondono. Gli scienziati credevano che le onde gravitazionali risultanti, diffondendosi come cerchi sull'acqua, prima o poi raggiungeranno la Terra. Dove e può essere catturato utilizzando strumenti - osservatori gravitazionali. Il LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) è uno dei più grandi al mondo. Consiste di due strutture di ricerca. Uno è a Livingston, Louisiana (Livingston, Louisiana), e l'altro è a più di 3000 km di distanza, a Hanford,Stato di Washington (Hanford, Washington). La pesca su di loro è durata dal 2002 al 2010. Ma inutilmente. Come se in natura non esistessero affatto onde gravitazionali. Ed Einstein, quindi, si sbagliava.
Ci si può fidare di Einstein anche se si vuole dubitare.
L'essenza della pesca è semplice. Due raggi laser sono diretti perpendicolari tra loro attraverso lunghi tubi. In LIGO, ogni tubo è lungo 4 chilometri. Quindi, con l'aiuto di specchi, i raggi vengono portati in uno. E guardano al risultato - al modello di interferenza. Se arriva un'onda gravitazionale, comprime lo spazio in una direzione e si allunga in direzione perpendicolare. Le distanze percorse dalle travi cambiano. E questo può essere visto nella foto, che è un cerchio concentrico.
Ma prima, nulla del genere era visibile.
L'osservatorio è stato recentemente ammodernato e denominato Advanced LIGO. I dispositivi di pesca, i cosiddetti interferometri laser, sono diventati più sensibili. E ha dato il risultato. È stato annunciato l'11 febbraio 2016 in una conferenza stampa speciale presso il National Press Club di Washington.
Tra gli autori di questa e dell'attuale scoperta - ricercatori uniti nella collaborazione internazionale LIGO, ci sono anche scienziati russi. Sono stati raccolti dal membro corrispondente della RAS Vladimir Braginsky, professore presso il dipartimento di fisica dell'Università statale di Mosca e il California Institute of Technology. Oggi la squadra è guidata da Valery Mitrofanov.
Secondo alcune indiscrezioni, gli scienziati sono riusciti a registrare ben tre onde gravitazionali, le cui sorgenti si trovano nelle costellazioni Dorado, Aries e Hydra. Due sono già stati annunciati. Probabilmente presto apparirà un messaggio sulla terza ondata. Ci vuole tempo per verificare i risultati dell'osservazione.
La fusione dei buchi neri è ancora la principale fonte di onde gravitazionali
COMMENTO DELLO SPECIALISTA
Nuova finestra sull'universo
Sembra che gli scienziati russi fossero impegnati nella cosa più importante: aumentare la sensibilità degli strumenti dell'osservatorio.
"Abbiamo cambiato la forma delle antenne per ridurre al minimo il rumore estraneo", dice uno degli autori della scoperta, direttore scientifico del Russian Quantum Center, professore all'Università statale di Mosca Mikhail Gorodetsky. - Abbiamo anche selezionato il materiale ottimale per gli specchi: il quarzo fuso. I colleghi hanno suggerito lo zaffiro di cristallo, che si è rivelato più "rumoroso" per i test.
La sensibilità dell'osservatorio alla fine divenne fenomenale.
- Per quattro chilometri, la deviazione registrata è solo da 10 a meno 19 gradi di metro - questo è 10.000 volte inferiore al diametro di un protone - il nucleo di un atomo di idrogeno, - ha detto Gorodetsky.
Secondo lo scienziato, con il rilevamento delle onde gravitazionali è iniziata una nuova era: l'astronomia delle onde gravitazionali. È apparso un altro strumento per esplorare l'Universo.
- Ora abbiamo "orecchie" con cui possiamo ascoltare l'Universo, - dice lo scienziato. - Non sto scherzando: le frequenze delle onde gravitazionali registrate da LIGO sono in realtà suoni - centinaia di hertz, kilohertz, possono essere trasformate in suono e ascoltate come il cinguettio degli uccelli. Registreremo gli eventi più interessanti. Testiamo la teoria della relatività a un livello di accuratezza che non è disponibile per altri metodi. Controlliamo nuove teorie e, possibilmente, avviciniamoci alla creazione di una teoria quantistica della gravità. O anche la teoria della grande unificazione.
- Ora abbiamo solo due rilevatori, - spiega Gorodetsky. “Tuttavia, anche con loro, possiamo determinare le masse di oggetti. E in base al tempo di ritardo - la posizione approssimativa nel cielo. Per due antenne, la localizzazione non è molto buona: qualche arco nel cielo. Ma quando la terza antenna gravitazionale europea in Italia sarà pienamente operativa, saremo in grado di determinare la posizione delle sorgenti in modo abbastanza accurato utilizzando il metodo della triangolazione.
Secondo lo scienziato, ciò consentirà di puntare rapidamente sull'area da cui provengono le onde gravitazionali, telescopi ottici e radiotelescopi, per studiarne le sorgenti con metodi tradizionali.
Gli astrofisici lamentano che l'osservatorio gravitazionale VIRGO in Italia non si sia ancora collegato alla raccolta dati. Quindi, con l'aiuto di rivelatori situati agli angoli del triangolo gigante, sarebbe possibile "tracciare" accuratamente le sorgenti delle onde gravitazionali. E Advanced LIGO ti consente solo di indicare approssimativamente la direzione verso di loro.
Vladimir LAGOVSKY
