Po penkerių metų pagerėjimo vėl prasidėjo galingiausias gravitacinių bangų detektorius - mažiausių svyravimų aptikimas erdvės metu.
Lazerio interferometrinę observatoriją, tiriančią gravitacines bangas (LIGO), sudaro du atskiri objektai, esantys Vašingtono ir Luizianos miestuose. Jo tikslas - aptikti gravitacinių bangų pasiskirstymą erdvės metu aplink mus. Gravitacinės bangos susidaro sparčiai didėjant masės judėjimo erdvės objektų judėjimui, jie gali būti generuojami, kaip mokslininkai prognozuoja, tokius ekstremalius kosminius įvykius kaip juodųjų skylių ir supernovos blyksnių susidūrimai. Gravitacinių bangų plitimas erdvėje, išsaugant šių įvykių energiją, panašus į vandens tvenkinius, tekančius išilgai tvenkinio paviršiaus.
Tokių bangų aptikimo galimybės atsiradimas atvers naują erą gravitacinių bangų astronomijoje. Gauti signalai gali būti naudojami daugelio energingiausių Visatos įvykių vidaus procesams ištirti.
Pirmasis LIGO stebėjimo etapas vyko 2002–2010 m., Tačiau per šiuos 8 metus observatorija nerado jokių signalų, patvirtinančių gravitacinių bangų egzistavimą. Interferometrų tobulinimas sumažins nepageidaujamo triukšmo lygį, kuris trukdo įrangos veikimui. Tai leis atnaujintai observatorijai persijungti į naują, tikslesnį paieškos režimą šiems sunkiai pasiekiamiems gravitacijos virpesiams. Penktadienį atnaujintas „LIGO“ pradėjo tyrimus, kurių jautrumas buvo 3 kartus didesnis nei jo pirmtakas. Remiantis stebėjimo centro darbuotojais, nauji ir patobulinti detektoriai galės aptikti gravitacines bangas, atsirandančias iš 225 milijonų šviesmečių. Atliekant tyrimus, atliktus prieš įrangos atnaujinimą, paieškos apimtis neviršijo 65 milijonų šviesmečių. (Palyginimui, atnaujinta LIGO gali aptikti gravitacines bangas, atsirandančias iš erdvės, kuri yra 10 kartų didesnė už Andromedos galaktiką, kuri yra arčiausiai mūsų Paukščių tako.) Šis jautrumo pagerėjimas leidžia padengti 27 kartus didesnę erdvę, palyginti su ankstesniais tyrimais.
Gravitacinių bangų buvimą prognozuoja Einšteino bendra reliatyvumo teorija ir netiesioginiai stebėjimai įtikina astrofizikus, kad jie egzistuoja ir turi aiškią įtaką. Tuo pačiu metu neįmanoma tiesioginių stebėjimų sugauti juos į kosmosą. Tai reiškia, kad gravitacinių bangų svyravimai yra silpnesni, nei buvo manoma, ir jiems reikia nustatyti jautresnius įrenginius (pavyzdžiui, patobulintą LIGO).
Nors paieška iki šiol buvo gana sudėtinga, pagrindiniai mokslininkai, dalyvaujantys šiame svarbiame eksperimente, tikisi aptikti šias bangas erdvės metu.
Kip Thornas, kuris yra teorinis fizikas Kalifornijos technologijos institute, kuris buvo šio tyrimo eksperimento lyderis, interviu su „BBC World Service“ pastebėjo, kad neabejotina, jog bus rasta gravitacinių virpesių. Jei net atnaujinta observatorija neranda jų egzistavimo požymių, tai bus labai stebina. Kalifornijos technologijos instituto „LIGO“ programos vykdomasis direktorius Davidas Reizas savo pranešime spaudai teigia, kad eksperimentiniai bandymai aptikti gravitacines bangas buvo surengti daugiau kaip 50 metų, tačiau dar nebuvo atrasti, nes jie yra labai reti ir turi minimalią svyravimų amplitudę. .
Bet kaip mažai? Kadangi gravitacinės bangos praeina pro mus supančią erdvę, turi būti aptikti nedideli svyravimai, atsirandantys erdvėje, skiriančiose objektus, ir šiuolaikiniai sistemos lazeriai gali nustatyti svyravimus, kurie sudaro vieną milijardinę dalį atomo pločio. Bet didėjant interferometro jautrumui, jis gali pradėti jausti nepageidaujamus signalus. Dėl to LIGO observatorija buvo pastatyta dviejų tolimų objektų, esančių priešingose JAV pusėse, forma. Jei viena stotis aptinka silpną signalą, o antroji - ne, tai gali būti vietiniai svyravimai, kuriuos sukelia seisminis aktyvumas arba judančios transporto priemonės. Kai abu stotys aptinka signalą, galima daryti prielaidą, kad buvo nustatyta gravitacinė banga.
Dabar, naudojant naują technologiją, stabilizuojančią patobulintos observatorijos interferometro veidrodžius, pašalintas triukšmas, darantis įtaką LIGO jautrumui, kuris leidžia detektoriui nustatyti daug silpnesnius signalus. Tai galėtų būti naujos astronomijos eros, kuri tiria gravitacines bangas, pradžia. Mokslininkai tikisi, kad dėl įrangos tikslinimo, jis galės sugauti bangas 10 kartų didesniu atstumu nei ankstesnis, o tai leis mums aptikti didžiausių kosminių susidūrimų aidus. Be to, kaip pridūrė Reitzas, observatorijos gebėjimas pamatyti 10 kartų daugiau padės kasmet aptikti daugybę dvigubų neutronų žvaigždžių.
