На Земле впервые удалось зарегистрировать гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд. Волны были зафиксированы детекторами LIGO в США и итальянской обсерваторией Virgo. Еще 17 августа два детектора в США зарегистрировали гравитационный сигнал GW170817. Данные с третьего детектора в Италии позволили уточнить локализацию космического события.
Спустя два месяца результаты наблюдений изложены в нескольких статьях. Важнейшие из них опубликованы 16 октября 2017 года, в тот же день ученые наконец-то поделились подробностями о сенсационном открытии.
Главная новость состоит в том, что участникам коллаборации LIGO впервые удалось наблюдать момент слияния двух нейтронных звезд. Оно произошло в галактике NGC4993, которая находится на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли в созвездии Гидры. Слияние сопровождалось не только выделением гравитационных волн, но и мощной рентгеновской вспышкой, благодаря чему ученым удалось точно зафиксировать ее положение на небе.
На пресс-конференции в ИКИ РАН подчеркивалось, что важную роль в этом открытии сыграла обсерватория ИНТЕГРАЛ Европейского космического агентства (ЕКА), которая вместе с гамма-обсерваторией “Ферми” (Fermi) (НАСА) наблюдала короткий гамма-всплеск, связанный с гравитационными волнами, излученными при столкновении двух нейтронных звезд. И хотя гравитационные колебания были зарегистрированы с помощью экспериментальной установки LIGO (CША), в последующем наблюдении послесвечения от этого источника участвовали сотни телескопов и тысячи исследователей.
Как сообщает пресс-служба ИКИ РАН, 17 августа 2017 года орбитальные обсерватории Интеграл и “Ферми” зарегистрировали всплеск гамма-излучения, длившийся почти две секунды. Сами по себе такие короткие гамма-всплески — не редкость: Интеграл регистрирует несколько десятков подобных событий в год. Но этот всплеск оказался особенным.
Всего за несколько секунд до того, как Интеграл и “Ферми” увидели вспышку, один из двух детекторов гравитационно-волнового эксперимента LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) в США зарегистрировал прохождение гравитационных волн — колебаний в структуре пространства-времени, вызванных мощными событиями, происходящими в космосе.
До 17 августа существование гравитационных волн было уже подтверждено наблюдениями в сентябре 2015 года, в конце 2015 года и в начале 2017 года. Четвертое наблюдение в этом ряду, в августе 2017 года, состоялось не только на установке LIGO, но и на подобной европейской установке Virgo в Италии. В каждом из этих четырех событий источником оказывались пары сливающихся черных дыр, которые, сближаясь, излучали гравитационные волны. Считается, что гравитационные волны — единственный доступный нам источник информации о столкновении черных дыр. После регистрации четырех упомянутых событий ученые всего мира начали поиск ярких всплесков электромагнитного излучения, связанных с гравитационными волнами, которые могли зарегистрировать различные наземные и орбитальные телескопы. Однако до последнего момента этот поиск не дал результатов.
Сообщения о регистрации события обсерваториями Интеграл, “Ферми”, а также LIGO поступили к исследователям практически одновременно. Это свидетельствовало о том, что зарегистрировано что-то очень необычное.
Интересно, что первоначально LIGO зарегистрировал сигнал только на одном из двух своих детекторов. Обычно на подобные регистрации обращают не очень много внимания, но одновременная регистрация гамма-всплеска в космосе заставила присмотреться к событию. Оказалось, что прохождение гравитационных волн зарегистрировали оба детектора LIGO, но пик на втором детекторе был не столь выраженным.
Европейский эксперимент Virgo имеет более низкую чувствительность и по-другому ориентирован в пространстве, поэтому его отклик на данное событие был слабее. Но благодаря его данным, комбинированным с данными LIGO, удалось достаточно точно определить направление на источник события.
Примерно через полдня после регистрации события ученым из обсерватории Las Campanas удалось заметить новый объект вблизи ядра галактики NGC 4993. Именно такое свечение в видимом диапазоне энергии и предполагалось зарегистрировать от слияния нейтронных звезд в двойной системе, произошедшего на расстоянии, определенном экспериментами LIGO/Virgo (источник получил обозначение GW170817). Чуть позднее этот вывод был подтвержден наблюдениями и на других телескопах.
“Это, действительно, выдающееся открытие — мы впервые зарегистрировали гравитационные волны и мощное гамма-излучение от одного и того же космического объекта. Раньше такого никогда не наблюдалось. Здесь мы видим явные признаки слияния нейтронных звезд, проявления так называемой килоновой, при которой образуются элементы тяжелее железа”, — прокомментировал уникальное событие руководитель лаборатории Отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН и участник Научной рабочей группы обсерватории ИНТЕГРАЛ Александр Лутовинов. По словам ученого, теоретические модели уже достаточно давно предсказывали, что так называемые короткие гамма-всплески должны быть связаны со слияниями нейтронных звезд и черных дыр или двух нейтронных звезд. Но только сейчас специалисты увидели это своими глазами.
Светлана Беляева
Нет комментариев