Новый детектор гравитационных волн поймал загадочные сигналы

 Фото: iStock
Фото: iStock

Команда физиков во главе с Майклом Тобаром из Университета Западной Австралии в Перте обнародовала результаты эксперимента, который длился 153 дня. Ученые впервые применили новый настольный детектор гравитационных волн и зарегистрировали два загадочных сигнала, подобных которым раньше никто не фиксировал.

Как сообщает Science Alert, новый прибор заметно отличается от того оборудования, которое используется в других подобных наблюдениях. В частности, уже на протяжении нескольких лет поиском ранее неизвестных сигналов, так называемой космической ряби, занимается Лазерная интерферометрическая обсерватория гравитационных волн (LIGO).

Эта коллаборация использует гигантские детекторы, управляемые лазером, для поиска ряби в структуре пространства-времени. Шесть лет назад ей впервые удалось зафиксировать гравитационные волны, которые, как считается, исходят от столкновений черных дыр и нейтронных звезд в далекой Вселенной.

Однако в новом исследовании физики применили настольный детектор, принцип работы которого базируется на "куске звенящего кварца". Майл Тобар пояснил, что детектор был создан специально для поиска небольших гравитационных волн. Он состоит из диска, изготовленного из кристаллического кварца диаметром три сантиметра. Прибор оснащен резонансной камерой, которая подает электрический сигнал тогда, когда кусочек кварца начинает вибрировать на определенных частотах.

Авторы работы сравнивают свой детектор с гонгом, который звенит с определенной высотой звука. Они объясняют, что этот "гонг" звенит тогда, когда в него ударяет гравитационная волна. Звук зависит от ее длины. Кстати, считается, что по длине гравитационной волны можно определить ее возраст - чем она короче, тем старше.

Следовательно, самые короткие гравитационные волны, теоретически, могут исходить из далекого прошлого. Их источником могли быть какие-то события, произошедшие в космологический период, называемый инфляцией. Это сравнительно небольшой временной отрезок, наступивший вскоре после Большого взрыва. Есть мнение, что Вселенная прошла через период инфляции, в течение которого она экспоненциально расширялась.

Тобар и его команда проводили замеры на протяжении 153 дней. В результате настольный детектор зарегистрировал два загадочных сигнала, аналогов которым пока нет. Авторы работы считают, что им удалось поймать высокочастотные гравитационные волны, которые раньше никогда не регистрировались. Впрочем, они признают, что еще слишком рано делать конкретные выводы - следующий запуск детектора позволит сузить круг причин, по которым кварц резонирует.

"Замечательно уже то, что это событие показало: новый детектор крайне чувствителен и дает нам определенные результаты, - говорит Майкл Тобар. - Теперь мы должны точно определить, что означают эти результаты. Кроме того, своей работой мы впервые продемонстрировали, что настольные устройства могут использоваться в качестве высокочувствительных детекторов гравитационных волн".

По его словам, высокочастотные гравитационные волны гораздо труднее обнаружить, но их определенно стоит изучать, ведь более короткие высокочастотные волны могут раскрыть информацию о Большом взрыве и той Вселенной, какой она была в "начале времен".

Кроме того, встает вопрос об источниках таких волн. Астрофизики предполагают, что ими могли быть гипотетические объекты, такие как бозонные звезды и первичные черные дыры. Есть версия и о том, что эти волны могли быть созданы облаками темной материи - таинственной субстанции, существование которой на практике доказать пока не удалось.

Поделиться