През февруари 2016 г. учени от Обсерваторията на гравитационните вълни на лазерния интерферометър (LIGO) направиха историята, като обявиха първото в историята откриване на гравитационни вълни (GWs). Тези пулсации в самата тъкан на Вселената, които са причинени от сливания на черна дупка или сблъсък на бели джуджета, бяха предсказани за първи път от Теорията на общата относителност на Айнщайн преди около век.
Преди около година двете съоръжения на LIGO бяха изведени офлайн, така че нейните детектори могат да претърпят поредица от хардуерни надстройки. С приключването на тези надстройки наскоро LIGO обяви, че обсерваторията ще се върне онлайн на 1 април. В този момент учените очакват, че повишената му чувствителност ще позволи да се провеждат „почти ежедневни“ открития.
Досега са открити общо 11 събития на гравитационна вълна в течение на около три години и половина. Десет от тях бяха резултат от сливания на черни дупки, докато останалият сигнал беше причинен от сблъскване на двойка неутронни звезди (килонова събитие). Изучавайки тези събития и други подобни на тях, учените ефективно започнаха нова ера на астрономията.
И с модернизацията на LIGO, която завърши сега, учените се надяват да удвоят броя на събитията, които са открити през следващата година. Саид Габриела Гонсалес, професор по физика и астрономия в Университета на Луизиана, който години наред преследваше GWs:
„Галилео изобретява телескопа или използва телескопа за първи път, за да направи астрономия преди 400 години. И днес все още изграждаме по-добри телескопи. Мисля, че това десетилетие е началото на астрономията на гравитационната вълна. Така че това ще продължи да напредва, с по-добри детектори, с различни детектори, с повече детектори. "
Разположени в Ханфрод, Вашингтон и Ливингстън, Луизиана, двата детектора LIGO се състоят от две бетонни тръби, които са съединени в основата (образуват гигантска L-образна форма) и се простират перпендикулярно една на друга за около 3,2 км. Вътре в тръбопроводите се използват два мощни лазерни лъча, които се отскачат от поредица от огледала, за да се измерва дължината на всяка ръка с изключителна точност.
Докато гравитационните вълни преминават през детекторите, те изкривяват пространството и причиняват промяна на дължината до най-малките разстояния (т.е. на субатомно ниво). Според Джоузеф Giaime, ръководител на обсерваторията LIGO в Ливингстън, Луизиана, последните актуализации включват оптика, която ще засили лазерната мощност и ще намали „шума” при измерванията им.
През останалата част от годината изследванията на гравитационните вълни също ще бъдат подкрепени от факта, че трети детектор (Интерферометърът Дева в Италия) също ще провежда наблюдения. По време на последното наблюдение на LIGO, което продължи от ноември 2016 г. до август 2017 г., Девата беше само оперативна и можеше да предложи подкрепа за самия край.
Освен това се очаква японската обсерватория KAGRA да започне онлайн в близко бъдеще, което ще позволи още по-здрава мрежа за откриване. В крайна сметка наличието на множество обсерватории, разделени от огромни разстояния по света, не само позволява по-голяма степен на потвърждение, но и спомага за стесняване на възможните места на източници на GW.
За следващия период на наблюдение астрономите от GW също ще се възползват от обществена система за предупреждение - която се превърна в редовна характеристика на съвременната астрономия. По принцип, когато LIGO открие събитие в GW, екипът ще изпрати сигнал, така че обсерваториите по света да насочат своите телескопи към източника - в случай, че събитието поражда наблюдателни явления.
Това със сигурност беше случаят с събитието в kilnova, което се проведе през 2017 г. (известно още като GW170817). След сблъскването на двете неутронни звезди, които произвеждат GW, се появи ярко последващо сияние, което всъщност ставаше по-ярко с времето. Сблъсъкът също доведе до изпускането на свръхбързи струи материал и образуването на черна дупка.
Според Нергис Мавалвала, изследовател на гравитационните вълни в MIT, наблюдаваните явления, свързани с събитията от GW, са били рядко лечение досега. Освен това, винаги има шанс да бъде забелязано нещо напълно неочаквано, което да остави учени озадачени и поразени:
„Ние видяхме само шепа черни дупки от всички възможни, които са там. Има много, много въпроси, на които все още не знаем как да отговорим ... Ето как се случва откриването. Включваш нов инструмент, посочваш го към небето и виждаш нещо, за което нямаше представа, че съществува. “
Изследванията на гравитационните вълни са само една от няколкото революции, които се извършват в астрономията в наши дни. И подобно на другите области на изследване (като проучвания на екзопланети и наблюдения на ранната Вселена), тя ще се възползва от въвеждането на подобрени инструменти и методи през следващите години.
