Гравитационное излучение

Гравитационное излучение

Гравитационное излучение (Gravitational Radiation) — это волны в самой ткани пространства-времени, которые возникают, когда очень массивные объекты (например, черные дыры или нейтронные звезды) движутся с ускорением, например, вращаются друг вокруг друга или сливаются. Это явление предсказано теорией относительности Эйнштейна (1916 г.), которая говорит, что гравитация — это искривление пространства-времени из-за массы и энергии. Гравитационные волны — это своего рода «рябь» или колебания в этом искривленном пространстве, которые распространяются со скоростью света.

Лишь в XXI веке технологии позволили впервые напрямую зарегистрировать такие волны с помощью детекторов LIGO (2015 год). Они зафиксировали событие слияния двух черных дыр на расстоянии 1.3 миллиарда световых лет, когда в последнюю секунду перед слиянием излучение в виде гравитационных волн отдало энергию, эквивалентную трём солнечным массам.

Гравитационные волны немного изменяют размеры и форму пространства, и эти микроскопические изменения можно измерить с помощью очень точных лазерных интерферометров, таких как LIGO. Для подтверждения сигнала используют два разнесённых детектора — это исключает помехи.

Изучение гравитационных волн открывает новый способ исследовать Вселенную, позволяя «видеть» процессы, которые недоступны через обычное электромагнитное излучение (свет, рентген и т.д.). Например, через гравитационные волны можно изучать события сразу после Большого взрыва, о которых раньше было невозможно получить информацию.

Кратко:
— Гравитационные волны — это колебания пространства-времени от ускоренного движения больших масс.
— Впервые предсказаны Эйнштейном, обнаружены в 2015 году.
— Измеряются с помощью лазерных детекторов, сигнал приходит как крошечное изменение расстояний.
— Открывают новый канал «наблюдения» космоса, недоступный через обычный свет.

Вопросы для самопроверки

Что такое гравитационные волны?
Это колебания самой ткани пространства, которые бегут наружу, когда огромные космические тела резко меняют движение. По смыслу это похоже на рябь, которая уходит по воде, если бросить в нее тяжелый камень.
Почему гравитационные волны важны?
Через них мы слышим события, которые скрыты от обычных телескопов, потому что свет оттуда либо не идет, либо тонет в помехах. Так мы получаем шанс узнать о самых мощных столкновениях во Вселенной.
Как гравитационные волны проявляются в жизни?
Представь концерт, где удар барабана не только слышно, но и чуть дрожит пол — гравитационные волны работают похожим образом, только в космических масштабах. Детекторы ловят такие едва заметные дрожания, как будто слушают вибрации от далекого гигантского барабана.
Gino Segre

Gino Segre

Professor of Physics & Astronomy, University of Pennsylvania; Author, The Pope of Physics: Enrico Fermi and the Birth of the Atomic Age

Источник