Гравитационные волны ligo: Проект LIGO — очередная попытка ученых обнаружить гравитационные волны

Детектор LIGO открыл гравитационные волны, порожденные нейтронными звездами

https://ria.ru/20171016/1505709789.html

Детектор LIGO открыл гравитационные волны, порожденные нейтронными звездами

Детектор LIGO открыл гравитационные волны, порожденные нейтронными звездами — РИА Новости, 17.10.2017

Детектор LIGO открыл гравитационные волны, порожденные нейтронными звездами

Гравитационная обсерватория LIGO впервые обнаружила гравитационные волны, порожденные в ходе процесса слияния нейтронных звезд, и установила точное положение их РИА Новости, 16.10.2017

2017-10-16T17:00

2017-10-16T17:00

2017-10-17T19:03

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1505709789.jpg?15057086661508256232

сша

москва

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2017

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

космос — риа наука, сша, москва, мгу имени м. в. ломоносова

Наука, Космос — РИА Наука, США, Москва, МГУ имени М. В. Ломоносова

МОСКВА, 27 сен – РИА Новости. Гравитационная обсерватория LIGO впервые обнаружила гравитационные волны, порожденные в ходе процесса слияния нейтронных звезд, и установила точное положение их источника — близлежащую галактику NGC 4993 в созвездии Гидры, сообщили участники коллаборации LIGO на пресс-конференции, проходившей в стенах Института космических исследований РАН в Москве.

«Во всех предыдущих случаях источником гравитационных волн были черные дыры. Как это ни парадоксально, черные дыры – очень простые объекты, полностью описывающиеся хорошо известными законами общей теории относительности. В то же время, структура нейтронных звезд и уравнение состояния нейтронной материи до сих пор точно неизвестны. Поэтому изучение сигналов от сливающихся нейтронных звезд позволит нам получить огромное количество новой информации также и о свойствах сверхплотной материи в экстремальных условиях», — заявил Фарит Халили, один из участников российской группы в рамках LIGO.

2 августа 2017, 12:09

Гравитационные обсерватории LIGO и VIRGO начали совместные наблюдения

Выглядывая в окно «гравитационной Вселенной»

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 три всплеска гравитационных волн, только один из которых был официально признан научным сообществом.

«Первая прямая регистрация гравитационных волн от сталкивающихся черных дыр обсерваторией LIGO состоялась около двух лет тому назад. Было открыто новое окно во Вселенную. Уже сегодня мы видим, какие беспрецедентные возможности создает для исследователей этот новый канал получения информации в сочетании с традиционной астрономией» — говорит Валерий Митрофанов, профессор МГУ и глава одной из групп в рамках LIGO.

1 июня 2017, 18:00

Гравитационная обсерватория LIGO открыла новый тип черных дыр

Их открытие сделало некоторые другие вопросы, касающиеся гравитационных волн, еще более непонятными и загадочными. Самым главным из них является то, что LIGO долгое время не удавалось обнаружить гравитационные сигналы, вырабатываемые парами нейтронных звезд, который Кип Торн, Михаил Городецкий, еще один российский ученый из LIGO, и другие участники обсерватории ожидали увидеть до того, как детектор «услышит» черные дыры.

Первые слухи о том, что LIGO удалось обнаружить первое подобное событие, появились в середине августа этого года, когда сразу несколько известных физиков, таких как популяризатор науки Брайан Грин и астроном Петер Йоахим, написали в своих социальных сетях о «начале новой эры в истории астрономии».

Авторы этих слухов утверждали, что 17 августа этого года LIGO зафиксировал относительно слабый всплеск гравитационных волн, GW170817, исходивший из галактики NGC 4993, расположенной в созвездии Гидры в 130-110 миллионах световых лет от Земли. Слияние пульсаров сопровождалось не только выделением гравитационных волн, но и мощной рентгеновским вспышкой, благодаря чему ученым удалось точно зафиксировать ее положение на небе.

«Новая эра в астрономии»

В последующие дни и недели десятки наземных и орбитальных телескопов мира были направлены на эту галактику, и отрицать факт открытия уже стало невозможно. По этой причине руководство LIGO не стало ждать и решило сообщить об этом открытии не через полгода, как в прошлые два раза, а сразу после проверки результатов наблюдений. 

Чем отличаются гравитационные волны, вырабатываемые пульсарами и черными дырами? Как объясняют ученые, есть два принципиальных их отличия друг от друга. «Пульсарные» гравитационные волны, как правило, примерно на порядок слабее, но при этом они проявляют себя гораздо дольше, чем всплески, порождаемые черными дырами. В среднем, они должны длиться несколько сотен секунд или десятков минут, а не долю секунды.

16 июня 2016, 12:25

Ученый: «Ломоносов» поможет LIGO искать источники гравитационных волнЗапущенный в апреле научный спутник «Ломоносов» и установленный на нем телескоп МАСТЕР-ШОК помогут американской гравитационной обсерватории LIGO искать оптические следы слияний черных дыр и пульсаров.

Кроме того, процесс слияния черных дыр является очень «чистым» с точки зрения побочных продуктов этого процесса – фактически вся энергия, вырабатываемая в ходе их столкновения, превращается в гравитационные волны. Процесс слияния пульсаров, в свою очередь, сопровождается мощной вспышкой в гамма-диапазоне, что позволяет точно локализовать источник гравитационных волн. 

Как показали наблюдения, проведенные при помощи телескопа «Ферми» и ряда наземных обсерваторий, а также расчеты теоретиков, гравитационные волны были порождены двумя пульсарами, масса которых составляла 1,1 и 1,6 массы Солнца, а радиус — около 10-20 километров. Сила гамма-вспышки, возникшей в результате этого слияния, как отметили участники пресс-конференции, в целом соответствует тем значениям, которые предсказываются теорей относительности Эйнштейна.

Обнаружение этой вспышки в галактике NGC 4993, как отметил Дэвид Шумейкер, руководитель проекта LIGO, является наглядной и видной любому человеку демонстрацией того, что гравитационные волны существуют и что теория относительности Эйнштейна правильно их описывает и предсказывает. Как надеются ученые, дальнейшие наблюдения за подобными событиями помогут нам понять, являются ли подобные слияния источником гамма-всплесков и других загадок Вселенной, в том числе тайны происхождения видимой материи.

3 октября 2017, 14:44

Физик: гравитационные волны помогут нам составить точную карту Вселенной

«В процессе слияния зафиксировано образование тяжелых элементов. Поэтому можно говорить даже о галактической фабрике по производству тяжелых элементов, в том числе золота — ведь именно этот металл больше всего интересует землян. Ученые  начинают предлагать модели, которые объяснили бы наблюдаемые параметры этого слияния», — отметил Сергей Вятчанин, профессор МГУ и один из участников LIGO.

Ключевую роль в этом открытии, помимо LIGO, сыграли и оптические обсерватории со всего мира, в том числе и российская сеть автоматизированных телескопов «МАСТЕР», созданная астрономами из МГУ им. М.В. Ломоносова под руководством профессора Владимира Липунова. Наблюдения, которые «МАСТЕР» вел параллельно с гравитационными детекторами, помогли астрономам локализовать источник гравитационных волн и найти галактику, где произошло слияние пульсаров.

IAP RAS — Faraday optical isolators for LIGO gravitational wave detector

Проект LIGO (Laser Interferometer for Gravitation Wave Observatory), предназначенный для экспериментального обнаружения гравитационных волн, был предложен в 1992 году Кипом Торном, Рональдом Древером из Калифорнийского технологического института и Райнером Вайссом из Массачусетского технологического института. Проект получил поддержку и финансируется американским Национальным научным фондом. Спустя 10 лет в США были построены два детектора, которые к 2007 году достигли проектных параметров. Однако начальной версии LIGO зарегистрировать гравитационные волны не удалось. Достичь запланированного уровня чувствительности (в несколько раз лучше, чем у начальной версии) удалось лишь в 2015 году, когда была выведена на рабочий режим улучшенная, так называемая, промежуточная версия детекторов. В результате 14 сентября 2015 года был зарегистрирован сигнал гравитационной волны, пришедший от слияния двух чёрных дыр, произошедшего на расстоянии около 1,3 млрд световых лет от Земли.

В основе каждого из двух детекторов LIGO лежит интерферометр Майкельсона с длиной плеча 4 километра. При прохождении гравитационной волны через детектор расстояние между зеркалами изменяется на чрезвычайно малую величину. Достигнутая чувствительность позволяет обнаружить изменение разности длин плеч меньше, чем на одну десятитысячную диаметра протона (10^-19 метра). Одной из причин повышения чувствительности является увеличение рабочей мощности лазера, в результате которого в интерферометре оказывается запертым излучение мощностью более 100 кВт.

Институт прикладной физики Российской Академии наук (ИПФ РАН) вступил в научную коллаборацию LIGO в 1997 году и активно работает в ней по сей день. Наиболее существенным вкладом нижегородских физиков в проект LIGO является создание уникальных оптических изоляторов (изоляторов Фарадея), работающих при большой мощности лазерного излучения. Изолятор Фарадея – это один из ключевых оптических элементов системы, обеспечивающий оптическую развязку между лазером и интерферометром. Именно он позволяет накапливать излучение, пропуская его только в одну сторону – в интерферометр – и «запирая» там. Собственно, изолятор Фарадея состоит из магнитооптического элемента, помещённого в магнитную систему из постоянных магнитов, которая создает поле, сонаправленное с направлением распространения излучения. Поглощение излучения в оптических элементах приводит к их нагреву и, как следствие, изменению оптических свойств. При этом искажается сам проходящий через такой элемент пучок и нарушается работа изолятора Фарадея, приводя к уменьшению степени изоляции.

На все оптические элементы, в том числе и изоляторы Фарадея, в установках, подобных LIGO, накладываются строгие ограничения по степени изоляции, фазовым тепловым искажениям (тепловая линза), а также на ограничения, связанные с работой в глубоком вакууме (остаточное давление 10^-9 Торр). Сотрудниками ИПФ РАН впервые была создана теория термонаведенных паразитных эффектов в магнитоактивных средах и предложены способы их уменьшения за счёт компенсации эффектов, возникающих в одних оптических элементах, эффектами, возникающими в других оптических элементах. Так, для LIGO была предложена уникальная конструкция изолятора Фарадея, где термонаведенная деполяризация излучения компенсируется внутри магнитной системы с помощью разделения магнитоактивного элемента на две равные части и установки между ними кварцевого вращателя. Фазовые искажения компенсировались с помощью вырезанного особым образом и помещённого в лазерный пучок после изолятора кристалла DKDP (дейтерированный дигидрофосфат калия), обладающего противоположным знаком термооптической постоянной.

Обеспечение вакуумной совместимости изоляторов также являлось важной и сложной задачей. Необходимо было создать конструкцию, в которой не остаётся воздуха после откачки. Для этого были специальным образом изготовлены магниты и изменён корпус магнитной системы – на нём были предусмотрены каналы и разрезы для удаления воздуха, попавшего между частями магнитной системы. Более того, учитывая, что в условиях вакуума затруднён теплоотвод с оптических элементов, конструкция изолятора была специально разработана таким образом, чтобы выделяющееся в магнитооптическом элементе тепло переходило сначала в корпус прибора, а затем в оптический стол, на котором он закреплён. Реализация изолятора Фарадея предполагала сборку на территории LIGO, что дополнительно затрудняло работу.

В результате сотрудниками ИПФ РАН были созданы прототипы изоляторов Фарадея с требуемыми уникальными параметрами, проведены их испытания в LIGO, изготовлены и установлены изоляторы на оба детектора LIGO. Изоляторы успешно работают и в настоящее время.

А. В. Старобор, н.с., к. ф.-м. н

Изолятор Фарадея, подготовленный к установке в оптическую схемуПроцесс сборки аналогичного изолятора для интерферометра VirgoНастройка устройства, помещённого в оптическую схему

Обнаружение гравитационных волн

• Новости
• обнаружения
• Наша наука объяснила
• Мультимедиа
• Образовательные ресурсы
• Для исследователей
• Наше сотрудничество
• Лаборатория ЛИГО
• Планы наблюдения

Информация об обнаружении гравитационных волн, сделанных коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA на сегодняшний день.

Перейти на отдельную страницу для определенного события (перечисленного в обратном хронологическом порядке даты объявления) или см. раздел «Общие ресурсы обнаружения» ниже для получения дополнительной информации об обнаруженных нами сигналах.

• Каталог O3b (GWTC-3: Сводка обнаружений во второй половине третьего сеанса наблюдений. )
• GW200105 и GW200115 (Первое подтвержденное слияние нейтронных звезд и черных дыр.)
• Каталог O3a (GWTC-2: Сводка обнаружений в первой половине третьего цикла наблюдений.)
• ГВ190521
• ГВ190814
• ГВ190412
• ГВ190425
• Каталог O1/O2 (Сводка обнаружений во время первого и второго сеансов наблюдений.)
• ГВ170608
• GW170817 (Первое обнаружение двойной нейтронной звезды; первый электромагнитный аналог.)
• ГВ170814
• ГВ170104
• ГВ151226
• GW150914 (Первое обнаружение.)

Документы, веб-сайты и мультимедиа

• Полный список публикаций LSC. (См. Прогоны O1 и выше для документов после первого обнаружения.)
• Научные сводки
• Открытый научный центр гравитационных волн (GWOSC): загрузите данные LIGO/Virgo или изучите учебные пособия по анализу данных гравитационных волн. См. также их страницу публикации данных, чтобы загрузить данные LIGO/Virgo.
• Хронология и краткая история проекта LIGO.
• Страница Caltech Media Assets для GW150914 содержит множество полезных документов, графики и видео.
• Массы на звездном кладбище: интерактивный график, показывающий известные черные дыры звездной массы и нейтронные звезды с измерениями массы. (Северо-западный/Фрэнк Елавский/LIGO-Virgo)
• Пузырьковая диаграмма черной дыры: интерактивный график, показывающий известные черные дыры звездной массы из кандидатов на гравитационные волны и рентгеновские двойные системы. (Школа физики и астрономии Кардиффского университета/Крис Норт)
• Компактный двоичный каталог LIGO: интерактивный график, показывающий свойства обнаружений гравитационных волн и кандидатов. (Школа физики и астрономии Кардиффского университета/Крис Норт)
• Gravitational Wave Viewer: интерактивный просмотрщик гравитационных волн, показывающий формы сигналов гравитационных волн, обнаруженных LIGO-Virgo (Школа физики и астрономии Кардиффского университета/Крис Норт)
• Звуки пространства-времени:
  Веб-сайт, который объясняет физику гравитационных волн с помощью аналогии между гравитационными волнами и звуковыми сигналами. (Государственный университет Монклера/Марк Фавата)
• Гравоскоп LIGO:
  Интерактивный инструмент, позволяющий сравнивать изображения Вселенной в диапазоне длин волн.
  Также показаны местоположения обнаруженных сигналов гравитационных волн. (Группы астрономии и астрономических приборов Кардиффского университета)
• Gravity Spy: гражданский научный проект, призванный помочь LIGO в поиске гравитационных волн путем улучшения классификации сбоев.
• Einstein@Home: используйте время простоя вашего компьютера для поиска пульсаров с использованием данных гравитационных волн, радио и гамма-излучения.
• Руководство для преподавателей: содержит справочные материалы о гравитационных волнах и занятиях в классе, которые соответствуют научным стандартам K-12. (Государственный университет Сономы)
• Галерея изображений, размещенная на сайте лаборатории LIGO.
• Канал LSC на Youtube, страница в Facebook и страница в Twitter.
• рингтонов «Чирп» из первых двух обнаружений. (Инструкции). GW150914 [файл m4r (iPhone) | mp3-файл (Android)]; GW151226 [файл m4r (iPhone) | mp3-файл (Android)]

С 2019 года мы выпускаем оперативные оповещения общественности о событиях-кандидатах гравитационных волн в ходе текущих наблюдений.
Обратите внимание, что их не следует рассматривать как подтвержденные обнаружения до публикации полных результатов анализа.
См. здесь для получения подробной информации о текущем сеансе наблюдений и системе оповещения населения,
и ссылки на полезные ресурсы для недавних кандидатов.

Кратко

Сигнал GW150914, наблюдаемый двумя обсерваториями LIGO в Ливингстоне, Луизиана, и Хэнфорде, Вашингтон. Сигналы исходили от двух сливающихся черных дыр, масса каждой из которых примерно в 30 раз превышает массу нашего Солнца и которые находятся на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от нас. На двух верхних графиках показаны данные, полученные в Ливингстоне и Хэнфорде, а также предсказанные формы сигнала. Эти предсказанные формы волны показывают, как должны выглядеть две сливающиеся черные дыры в соответствии с уравнениями общей теории относительности Альберта Эйнштейна, наряду с вездесущим шумом прибора. Время отложено по оси X, а деформация по оси Y.

Массы обнаружений LIGO/Virgo. LIGO и Virgo наблюдали слияние нескольких компактных двойных объектов. Черные дыры представляют собой новую популяцию с массами, которые больше, чем те, которые ранее наблюдались только с помощью рентгеновских исследований. На этом графике показаны массы бинарных компонентов до слияния, а также масса остатка слияния. [Изображение предоставлено: LIGO-Virgo/Северо-Западный университет/Фрэнк Елавски]

• Подтверждение финансирования
• Контакт
• Юридический
• Кредиты
• LSC внутренний

Связаться с нами:

Гравитационные волны обнаружены впервые — Обучаемые моменты

Прославление женщин в науке

Что такое Альянс музеев?

Лайл Тавернье

Обновление — 3 октября 2017 г. : Исследователи Кип Торн и Барри Бэриш из Калифорнийского технологического института и Райнер Вайс из Массачусетского технологического института были удостоены Нобелевской премии по физике 2017 года за «решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн».

Торн, Бэриш и Вайс сыграли ключевую роль в реализации проекта LIGO благодаря своим исследованиям, лидерству и разработке технологий для обнаружения гравитационных волн.

В заявлении для Калифорнийского технологического института Торн сказал, что приз также принадлежит более чем 1000 ученых и инженеров со всего мира, которые принимают участие в LIGO, являющейся результатом долгосрочного партнерства между Калифорнийским технологическим институтом, Массачусетским технологическим институтом и Национальным научным фондом.

› Читать пресс-релиз Калифорнийского технологического института

Эта статья была впервые опубликована 23 марта 2016 года. вокруг них. Эти гравитационные волны движутся наружу, как рябь от камня, движущегося по поверхности пруда. Он и не подозревал, что 1,3 миллиарда лет назад столкнулись две массивные черные дыры. Столкновение высвободило огромное количество энергии за доли секунды (примерно в 50 раз ярче, чем все звезды в видимой Вселенной вместе взятые) и послало гравитационные волны во всех направлениях. 14 сентября 2015 года эти волны достигли Земли и были обнаружены исследователями Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO).