Если первое открытие гравитационных волн — колебаний ткани пространства-времени — было сделано на основании наблюдения за столкновением и слиянием двух черных дыр, то самый вероятный источник расшифрованного комбинированного сигнала — это множество пар намного более крупных черных дыр из далеких галактик, масса которых в миллионы и миллионы раз превосходит массу Солнца. Эти волны оказались в тысячи раз мощнее и продолжительнее, чем обнаруженные в 2015-м, их длины волн достигают десятков световых лет.
«Мы можем сказать, что Земля покачивается на гравитационных волнах, которые омывают нашу галактику, — заявил Скотт Рансом, астрофизик из проекта NANOGrav. — Мы пока не произносим слово на букву „о“ — открытие. Но мы думаем, что нашли серьезные доказательства».
Несколько крупных команд исследователей обнаружила сигнатуры гравитационных волн, но уровень статистической определенности не дотягивает до открытия. В ближайшее время ученые попытаются объединить свои данные, чтобы достигнуть желаемого порога. И если предположение подтвердится, исследовательской работы хватит армии астрофизиков лет на 20, пишет Nature.
Три группы ученых исследовали огромный массив данных и получили схожие результаты: североамериканская команда NANOGrav, европейская коллаборация EPTA при содействии индийских ученых и PPTA из Австралии. Четвертая группа — CPTA из Китая — заявила, что обнаружила сигнал в данных, охватывающих менее трех лет, что указывает на невероятную чувствительность телескопа FAST.
Все эти группы использовали радиотелескопы для наблюдения за «миллисекундными» пульсарами, испускающими радиоволны со своих полюсов. Каждый раз, когда пульсар оборачивается вокруг своей оси, наблюдатель видит импульс с регулярным интервалом. Миллисекундные пульсары вращаются быстрее всех, несколько сотен раз в секунду. Астрономы используют их как метрономы.
Данных единственного пульсара недостаточно для того, чтобы обнаружить гравитационные волны, так что каждая коллаборация следила за десятками нейтронных звезд. В итоге они обнаружили определенную сигнатуру, которая предсказывает, как в присутствии гравитационных волн, идущих со всех направлений, меняется корреляция между парами пульсаров.
Если зафиксированный сигнал действительно исходит от тысяч пар сверхмассивных черных дыр, он станет первым прямым доказательством, что такие двойные системы действительно существуют и могут создавать измеримые гравитационные волны. А в дальнейшем, как надеются астрономы, можно будет расслышать сигналы отдельных пар сверхмассивных черных дыр. Однако процесс этот долгий и требует большого терпения.
Группа физиков из Принстонской лаборатории плазмы при Министерстве энергетики США установила, как использовать рябь в ткани пространства-времени для того, чтобы увидеть самое начало времен. Изучение движения гравитационных волн сквозь планеты и межгалактический газ позволит, по их мнению, лучше понять состояние Вселенной вскоре после Большого взрыва.
