Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механикаHi-Tech

Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества. Гигантский космический интерферометр с плечами по 2,5 млн км позволит регистрировать гравитационные волны в диапазоне, недоступном для наземных обсерваторий, и поможет астрономам «почувствовать» то, что невозможно увидеть.

Текст: Роман Фишман

Зрение – главное из наших чувств, и в астрономии это особенно заметно. Все, что мы знаем о далеких экзопланетах, звездах и галактиках, получено с помощью телескопов, улавливающих фотоны электромагнитного излучения. Они не только «усилили» наши глаза, но и расширили их чувствительность, охватив диапазон от гамма-лучей до длинных радиоволн. Однако некоторые объекты скрыты от любого излучения плотными облаками, а другие слишком компактны и темны для того, чтобы их удалось увидеть. Самый лучший телескоп не разглядит сверхмассивную черную дыру в центре галактики или множество наполняющих ее двойных звезд, чересчур далеких и тусклых.

Впрочем, есть способ наблюдать и такие объекты. Для этого понадобится использовать новые инструменты, не видя, но «слыша» происходящие далеко в космосе события. Поймать гравитационные волны, «складки» пространства времени, которые разбегаются от некоторых массивных источников – тесных двойных систем, сливающихся черных дыр и т.п. Появление этой «гравитационной ряби» было предсказано еще Эйнштейном в 1916 году, но на то, чтобы ее зарегистрировать, потребовалось без малого столетие.

В 2015 году наземные гравитационно-волновые обсерватории проекта LIGO заметили событие, получившее обозначение GW150914, – первую пойманную людьми гравитационную волну. Расчеты показали, что она пришла от пары черных дыр массой в несколько десятков Солнц каждая, которые пережили быстрое и катастрофическое слияние почти в 1,4 млрд световых лет от нас. Уже через пару лет грандиозная находка сделала главных авторов проекта LIGO нобелевскими лауреатами. Чуть позже европейский детектор Virgo присоединился к LIGO, и с тех пор три детектора наблюдают подобные события более-менее регулярно. Среди их источников попадаются сливающиеся дыры массами до 150 солнечных и нейтронные звезды. Есть и другие источники гравитационных волн, например быстро вращающиеся слегка деформированные нейтронные звезды, но их сигнал очень слаб и пока не поддается фиксации.

Чем космос лучше земли

Примерно так происходит и с традиционными наземными телескопами. Их разрешающая способность ограничена искажениями, которые неизбежно вносит атмосфера. А электромагнитные волны некоторых диапазонов и вовсе не достигают поверхности планеты, поэтому рентгеновские и гамма-телескопы обязательно космические. Работе LIGO и Virgo мешает сама Земля: эти детекторы невероятно чувствительны к любому сотрясению и движению, полностью избавиться от которых, находясь на сейсмически активной и густонаселенной планете, невозможно.

Детекторы гравитационных волн используют лазерный луч, который расщепляется надвое полупрозрачным зеркалом и отправляется по двум длинным, до нескольких километров, плечам – вакуумированным трубам, уложенным перпендикулярно друг другу. В конце пути свет отражается от зеркал и возвращается в вершину L-образной конструкции. Здесь лучи взаимодействуют, причем длина волны лазера заранее подобрана так, чтобы за счет интерференции они полностью гасили друг друга. Но если гравитационная волна хотя бы слегка сдвинет одно из зеркал, изменив длину плеча на величину, сравнимую с размером атомного ядра, – на детекторе появится свет.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Маломощные реакторы спасут мирный атом Маломощные реакторы спасут мирный атом

Репутация – главная проблема атомной энергетики в XXI веке

Популярная механика
Две генетические перестройки сделали самок кротов интерсексуальными Две генетические перестройки сделали самок кротов интерсексуальными

Мутации сделали самок кротов более сильными и агрессивными

N+1
К баллистическому будущему К баллистическому будущему

Траектория движения космических аппаратов строится с учетом разных соображений

Популярная механика
Как избавиться от нарциссизма: 7 советов психологов Как избавиться от нарциссизма: 7 советов психологов

Основные признаки нарциссического поведения и тактика его преодоления

Playboy
Летящая на волне Летящая на волне

История о том, как летал один из самых необычных сверхзвуковых самолетов

Популярная механика
Курящий Санта, рекомендации врачей и средство для похудения: как рекламировали табак Lucky Strike в прошлом веке Курящий Санта, рекомендации врачей и средство для похудения: как рекламировали табак Lucky Strike в прошлом веке

Маркетинговый кейс из XX века: история позиционирования сигарет Lucky Strike

VC.RU
Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018» Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Playboy
История возникновения 7 счастливых примет и талисманов История возникновения 7 счастливых примет и талисманов

Если чёрный кот перебежал дорогу, кинь семь подков через левое плечо

Maxim
Немного другие миры Джолана ван дер Виля Немного другие миры Джолана ван дер Виля

Художник из Амстердама играет с силами природы

Популярная механика
Пустили в оборот: сколько блогеры тратят на производство и продвижение на YouTube Пустили в оборот: сколько блогеры тратят на производство и продвижение на YouTube

Какова цена поддержания популярности в YouTube

Forbes
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
«Убийца PowerPoint»: бывший основатель Wunderlist запустил сервис онлайн-презентаций Pitch и привлёк $50 млн «Убийца PowerPoint»: бывший основатель Wunderlist запустил сервис онлайн-презентаций Pitch и привлёк $50 млн

Цель Pitch — полностью переосмыслить подход к работе над слайдами

VC.RU
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
10 фильмов, над которыми работали модные дизайнеры 10 фильмов, над которыми работали модные дизайнеры

Самые выдающиеся примеры сотрудничества кино и моды

Esquire
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Кофе, вода из-под крана и еще 6 неожиданных причин для появления прыщей Кофе, вода из-под крана и еще 6 неожиданных причин для появления прыщей

Что вызывает прыщи на лице?

Cosmopolitan
Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
Во что я верю Во что я верю

За 25 лет в бьюти-индустрии многое изменилось

Домашний Очаг
Силой мысли, или что обещает нам Илон Маск Силой мысли, или что обещает нам Илон Маск

Чего же Маск хотел в сфере нейроинтерфейсов, что сделал и что сможет сделать

Популярная механика
«Homo Mutabilis» «Homo Mutabilis»

Отрывок из книги Насти Травкиной о нейробиологии «Homo Mutabilis»

N+1
Иллюзия успеха Иллюзия успеха

Четыре истории о талантливых мастерах пускать пыль в глаза

Популярная механика
Под крышей дома твоего Под крышей дома твоего

Архитектор Наталия Мольбо оформила в Воронеже квартиру с мансардой

AD
На понятном языке На понятном языке

Как появился Kotlin, и правда ли, что он идеален для программирования

Популярная механика
Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу

История о первой шведской супергероине Пеппи и ее авторе Астрид Линдгрен

Weekend
Пространство новых материалов Пространство новых материалов

Как один ученый придумал альтернативу таблице Менделеева

Популярная механика
«Триумф Моргенштерна»: как независимые артисты окончательно вытеснили музыкальные лейблы в России «Триумф Моргенштерна»: как независимые артисты окончательно вытеснили музыкальные лейблы в России

Почему на смену идеальной инфраструктуры лейблов пришли независимые артисты

Forbes
Успеть за 15 секунд Успеть за 15 секунд

Людям надоело притворяться – в TikTok они остаются собой

Популярная механика
Бар Рафаэли, модель Бар Рафаэли, модель

Известная израильская модель, за внешностью которой скрываются повороты судьбы

Худеем правильно
Радио против видео Радио против видео

Автоматическая посадка крылатого летательного аппарата давно уже не фантастика

Популярная механика
«Тюрьма — это отражение нашего общества». Интервью с автором первой российской документалки на Netflix «Тюрьма — это отражение нашего общества». Интервью с автором первой российской документалки на Netflix

Ангелина Голикова сняла фильм о легендарном санкт-петербургском СИЗО «Кресты»

Forbes
Открыть в приложении