26 апреля располагающиеся в США и Италии инструменты обсерваторий LIGO и Virgo зафиксировали сигнал от гравитационной волны, источником которой астрофизики считают слияние черной дыры и нейтронной звезды. Если данные подтвердятся, это будет первым свидетельством существования подобной двойной системы.
Поиск гравитационных волн — колебаний пространства–времени, источником которых служат движущиеся с переменным ускорением массивные объекты, — нужен для подтверждения общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Начиная с 2002 года обнаружением этих волн занимается международный проект LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория), к инструментам которой в 2017 году подключился европейский детектор Virgo. 1 апреля 2019 года началась уже третья серия наблюдений за гравитационными волнами, которая уже довольно часто приносит свои плоды.
В пятницу, 26 апреля, в 18:22 по московскому времени (15:22 UTC) все три работающих на Земле детектора засекли нового кандидата в гравитационные волны. Источник сигнала, который получил условное наименование S190426c, ориентировочно находился на расстоянии около 375 мегапарсеков (1,2 миллиарда световых лет) от Земли.
Среди вероятных источников волны́, которые астрофизики рассчитывают по характеристикам сигнала (см. иллюстрацию ниже), впервые появилось слияние нейтронной звезды и черной дыры (NSBH, neutron star-black hole).
На этом графике нужно обратить внимание и на пункт MassGap. Таким образом ученые обозначили потенциальные источники гравитационных волн с массами, которые находятся в интервале между нейтронными звездами и черными дырами. По словам одного из сотрудников LIGO Кристофера Берри, сейчас астрофизики еще не знают, где проходит граница между массами этих объектов, поэтому сложно сказать, что представляют собой эти 24%.
Впрочем, поскольку сигнал был не очень сильный, ученые должны еще перепроверить свои расчеты. Несмотря на то что вероятность ложного срабатывания в данном случае составляет приблизительно 1 на 1,7 года, окончательно говорить о том, что это слияние нейтронной звезды и черной дыры, еще рано. С большой вероятностью это может быть и ставшее почти обыденным слияние двух нейтронных звезд.
Читайте также: Измерения на грани фантастики. Нобелевская премия по физике 2017 года ушла за детекцию гравитационных волн
S190426c — это второе вероятное обнаружение гравитационных волн за два дня. 25 апреля, в 11:18 по московскому времени, два инструмента — детектор LIGO в Ливингстоне и Virgo (вторая антенна LIGO, располагающийся в Хэнфорде, была выключена) — засекли сигнал о еще одном потенциальном слиянии нейтронных звезд, S190425z. Его источник располагался в 150 мегапарсеках (500 миллионах световых лет) от нас, в три раза дальше, чем первое подобное событие — GW170817, которое астрофизики обнаружили 17 августа 2017 года.
Всего же за третий цикл наблюдений детекторы срабатывали уже шесть раз — в первый раз ложно, в четвертый инструменты с большой вероятностью отреагировали на земные помехи, еще два раза астрофизики фиксировали возможные слияния черных дыр (1, 2). Следить за этим стало гораздо проще, поскольку впервые за три цикла наблюдений данные об обнаружении сигналов от гравитационных волн доступны онлайн. Обсерватории даже опубликовали специальную инструкцию по тому, как можно пользоваться этими данными.
Всего третий цикл наблюдений (О3) гравитационно-волновых обсерваторий должен продолжаться в течение календарного года — до апреля 2020 года. По ходу этого года к трем детекторам должен присоединиться и четвертый — японский KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector, гравитационно-волновой детектор в Камиоке).