#LIGO

Ученые впервые обнаружили сигнал из далекого космоса, который совместил характеристики гибели массивной звезды и столкновения двух сверхплотных объектов. Анализ показал, что внутри взрывающейся звезды могло произойти слияние нейтронных звезд, рожденных в процессе катастрофы.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

До сих пор совместные наблюдения гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA показывали только 90 кандидатов в слияния, порождающие гравиволны. Новый каталог более чем удвоил число этих объектов и породил серьезные астрофизические вопросы.

Гравитационный телескоп LIGO совместно с детекторами Virgo и Kamioka зарегистрировал волны от слияния самой массивной пары черных дыр изо всех, с которым пока сталкивалась гравитационно-волновая астрономия. Слившиеся ЧД имели слишком высокую массу, чтобы возникнуть в результате нормальной звездной эволюции, при этим еще и вращалась почти на пределе теоретически возможного.

Сегодня во Вселенной известны всего два типа черных дыр: звездной массы (от нескольких до десятков, реже — сотен солнечных масс) и сверхмассивные (от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца). Но поскольку Общая теория относительности допускает существование черных дыр практически любой массы, ученые продолжают поиски «промежуточных» объектов. Недавно, проанализировав данные 11 гравитационно-волновых событий, астрофизики сообщили об обнаружении пяти кандидатов в такие черные дыры.

Определение источника гравитационных волн — непростая задача, ведь «рябь пространства — времени» может дойти до Земли из любой точки космоса. Чем быстрее найдется событие, тем лучше удастся его изучить. Раньше на это уходили часы, а новый алгоритм на основе машинного обучения может обнаружить цель за одну секунду.

Проанализировав 47 столкновений черных дыр, зафиксированных с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, и изучив направление движения гравитационных волн, авторы нового исследования проверили гипотезу «зеркальной» симметрии Вселенной. Согласно ей физические законы не меняются, если «поменять местами» лево и право, то есть отразить систему в зеркале.

Команда исследователей Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) в США разработала систему сжатия света для повышения чувствительности обнаружения гравитационных волн.

Обсерватория LIGO засекла слияние нейтронной звезды с массивным компактным объектом. Судя по параметрам, это черная дыра рекордно малой массы. И ученые уверены, что она — лишь первая из целой серии подобных находок.

Международная команда физиков допустила, что в расширяющейся Вселенной теоретически возможно существование черных дыр в статических парах, удерживаемых в равновесии «космологической постоянной».

Массивные звезды погибают, окружая себя обширным, горячим и бурным облаком плазмы. Такие облака испускают гравитационные волны, и моделирование показало, что теоретически их можно зарегистрировать детекторами, которые уже работают на Земле.

Отслеживая слабые изменения в расстоянии до Луны, можно регистрировать гравитационные волны в диапазонах, недоступных наземным обсерваториям.

С покрытием из оксидов титана и германия зеркала в детекторе гравитационных волн LIGO в два раза снизят уровень фонового шума. Это, в свою очередь, увеличит объем космического пространства, который можно будет исследовать при следующем запуске детектора.

Новая дорожная карта ЕС обещает почти два миллиарда евро на 10-километровый Einstein Telescope для регистрации гравитационных волн.

Новый анализ гравитационных волн дал первые наблюдательные доказательства «второму закону» термодинамики черных дыр: никакой классический процесс не может уменьшить площадь их горизонта событий.

Новая технология компенсации движения помогла охладить зеркала обсерватории LIGO до температуры лишь в миллиардные доли градуса.

Астрономы предложили создать глобальную сеть наземных телескопов для наблюдения пульсаров по всей Галактике и регистрации самых длинных и слабых гравитационных волн.

Во Вселенной сложно найти более странные объекты, чем черные дыры. Они привлекают еще и тем, что их сложно понять. Даже сегодня, спустя две сотни лет после их открытия «на кончике пера» (Джоном Мичеллом), мы не знаем, каких размеров они бывают.

Слияние черных дыр GW190521, зарегистрированное в прошлом году, оказалось самым масштабным в истории наблюдений, а одним из участников события была дыра «запрещенного» диапазона масс.

Детекторы гравитационных волн заметили далекое слияние черной дыры с объектом промежуточной массы — тяжелее самых крупных нейтронных звезд, но и легче всех известных черных дыр.