Слабые гравитационные волны могут скоро появиться на радаре LIGO

Красноречивый звук, похожий на щебет, возвестил о первом обнаружении гравитационных волн. Но следующие измерения могут выдать лишь сдавленное мычание. Ученые пообещали скоро уловить слабый сигнал гравитационных волн от столкновений черных дыр, которые слишком далеко, чтобы их можно было обнаружить напрямую. Об этом сообщили в докладе LIGO, опубликованном 1 апреля в Physical Review Letters. Обнаружение может произойти уже в ближайшие три года — значительно быстрее, чем считали ученые ранее.

Когда обсерватория LIGO обнаружила растяжение и сдавливание пространства, вызванное парой сливающихся черных дыр, ученые были в восторге. Сигнал был удивительно отчетливым и хорошо соответствовал прогнозам. Преобразовав сигнал в звуковые волны, ученые услышали звук, напоминающий птичий щебет — отличительную черту черных дыр, закручивающихся в космическом танце.

Но на фоне этого крупного сигнала есть море мелкой ряби. По этой ряби «можно увидеть черные дыры», которые намного дальше», говорит представитель LIGO Габриэла Гонсалес из Университета штата Луизиана в Батон-Руж.

LIGO не обладает достаточной чувствительностью, чтобы напрямую обнаруживать эти волны, но путем сравнения данных, записанных отдельными детекторами LIGO — одним в Луизиане и одним в штате Вашингтон, — ученые смогли выявить закономерности, раскрывающие присутствие фоновых волн. Такое измерение позволит ученым сравнить популяции черных дыр разного возраста и сузить перечень условий, при которых образуются пары черных дыр.

«Сперва я думал, что был бы счастлив увидеть такое при жизни», говорит физик Эмануэле Берти из Университета штата Миссисипи в Оксфорде, не связанный с LIGO. «Но теперь думаю, что природа добра к нам и мы увидим все это довольно скоро».

По новым оценкам, частота слияния таких черных дыр выше, чем ожидали многие ученые. Используя модели бинарных популяций черных дыр в сочетании с данными LIGO, ученые обнаружили, что обсерватория может обнаруживать до 2000 сливающихся черных дыр в год, удовлетворяя самые оптимистичные прогнозы.