Главная гравитационная обсерватория мира будет обновлена в 2024 году

Национальный научный фонд США и исследовательские организации Британии и Австралии выделили свыше 35 миллионов долларов на следующее обновление гравитационной обсерватории LIGO, которое увеличит ее поле зрения в семь раз. Новая версия детекторов начнет работу в 2024 году, сообщает пресс-служба Калтеха.

"Мы ожидаем, что мы будем улавливать гравитационные волны, порожденные слияниями черных дыр, каждый день. Это заметно улучшит наше понимание "темной Вселенной". Вдобавок, мы будем чаще находить следы столкновений нейтронных звезд, что поможет нам выяснить, как устроены их экзотические недра", — заявил Дэвид Райтце (David Reitze), исполнительный директор проекта LIGO.

Детектор гравитационных волн LIGO был построен в 2002 году по проектам и планам, которые были разработаны Кипом Торном, Райнером Вайссом и Рональдом Древером в конце 80 годов прошлого века. На первой стадии своей работы, длившейся 8 лет, LIGO не удалось обнаружить "эйнштейновские" колебания пространства-времени, после чего детектор был отключен и последующие 4 года ученые потратили на его обновление и повышение чувствительности.

Эти усилия оправдали себя – в сентябре 2015 года, фактически сразу после включения обновленного LIGO, ученые обнаружили всплеск гравитационных волн, порожденных сливающимися черными дырами общей массой в 53 Солнца. Впоследствии, LIGO зафиксировал еще десять подобных событий, а его создатели получили Нобелевскую премию по физике.

В начале января года LIGO был отключен, и последующие 11 месяцев ученые потратили на обновление инструментов детектора и починку сломавшихся или некорректно работавших систем. Обновление детекторов позволило LIGO открыть первые следы столкновения нейтронных звезд, провести совместные наблюдения с европейской обсерваторией ViRGO и проверить некоторые постулаты теории относительности Эйнштейна.

В конце августа 2017 года LIGO завершил второй раунд наблюдений и ушел в очередной "отпуск", продлившийся почти полтора года. Источники "сжатого света" и другие новые приборы, установленные на детекторы в прошлом году, должны повысили их чувствительность до такого уровня, что они будут находить подобные черные дыры каждую неделю.

Изначально ученые ожидали, что LIGO будет совершать подобные открытия каждый день, однако пока физикам и инженерам, в том числе десяткам специалистов из России, не удалось достичь того порога чувствительности, который был необходим для подобного достижения. Вдобавок, пока не понятно, насколько часто происходят слияния черных дыр и как быстро растет ли их количество при расширении поля зрения обсерватории.

Эта задача, как отметил Райтце, будет решена в 2024 году, когда LIGO уйдет на еще более длительные каникулы и переживет глубокую модернизацию. Несмотря на то, что это знаменательное событие произойдет через пять лет, спонсоры обсерватории уже выделили средства на разработку и сборку всех необходимых для этого инструментов и датчиков.

Главной задачей проекта Advanced LIGO Plus, как отметила Анна Кинни (Anna Kinney), представитель Национального научного фонда США, станет не только поиск "классических" гравитационных волн, но и их экстремальных собратьев.

Их источниками могут выступать как относительно "стабильные" объекты, такие как вращающиеся нейтронные звезды, имеющие неидеально сферическую форму, так и космические катаклизмы, подобные асимметричным вспышкам сверхновых.

В прошлом, LIGO не хватало чувствительности для их систематических поисков, и обновление 2024 года, как надеются ученые, сделает эту мечту реальностью.