Перспективы гравитационно-волновой астрономии обсудили на конференции по астрофизике в ИКИ РАН

20 Дек 2016

Всероссийская конференция «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра» открылась 20 декабря 2016 года в Институте космических исследований РАН. В ней принимают участие более 150 человек из научных организаций России, стран Европы, США и других государств.

Несмотря на название, конференция, которая проводится в ИКИ с 2001 года, стала уже всеволновой, как и астрофизика в целом. В этом году «открывающей» темой стала гравитационно-волновая астрономия. Это совсем новая «отрасль» космической науки, которая регистрирует гравитационные волны — колебания метрики пространства, которые появляются при слиянии компактных объектов: нейтронных звезд или черных дыр — в двойных системах.

Первое в истории детектирование гравитационных волн с помощью наземной установки LIGO произошло в сентябре 2015 года, а в 2016 году та же коллаборация объявила о регистрации ещё двух событий (относительно природы одного из них пока, впрочем, ведутся дискуссии). В коллаборации LIGO участвуют и российские исследователи из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Института прикладной физики РАН.

Короткий обзор технических особенностей эксперимента LIGO сделал член-корреспондент РАН Ефим Хазанов, руководитель Отделения нелинейной динамики и оптики ИПФ РАН. Институт поставил для эксперимента важные элементы — изоляторы Фарадея, которые работают в составе установки с 1997 года. История LIGO, по выражению докладчика, представляет историю борьбы с шумами, которые мешают принять полезный сигнал. Постепенно повышая чувствительность установки, экспериментаторы смогли зарегистрировать первое событие в сентябре 2015 года, после чего наблюдались ещё два. «После запланированного апгрейда, который должен завершиться в следующем году, чувствительность повысится ещё в 2–3 раза, и, возможно, мы будем иметь дело уже с несколькими событиями в месяц».

Пока речь идёт о слиянии именно черных дыр, а не нейтронных звезд, и это закономерно, — хотя таких систем, видимо, меньше, гравитационные возмущения от их слияния более мощные. И хотя сейчас зарегистрировано только два события, эти данные уже представляют большой интерес для исследователей в контексте изучения эволюции двойных систем. Об этом подробно рассказывали д.ф.-м.н. Константин Постнов, заместитель директора ГАИШ МГУ, и д.ф.-м.н. Лев Юнгельсон, ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН.

Предсказание о том, что оптические двойные системы могут эволюционировать в пары компактных объектов: нейтронных звезд или черных дыр, — были сделаны ещё в 1970-х гг., и тогда же были обнаружены экспериментально по электромагнитному излучению. Если удастся накопить достаточно представительную статистику о событиях слияния таких компактных объектов, то можно будет понять многие детали их эволюции: например, вся ли масса объекта сосредоточивается в новой черной дыре или часть выбрасывается наружу.

О том, какие ещё возможности открывает гравитационно-волновая астрономия, также говорил академик РАН Анатолий Черепащук, директор ГАИШ МГУ. Сегодня в мире работает три наземных гравитационно-волновых детектора, ещё два готовятся к запуску в недалеком будущем, а с 2034 года должен заработать первый космической интерферометр LISA, проект Европейского космического агентства.

Другие выступления первого дня конференции были посвящены скоплениям галактик, космическому рентгеновскому фону и проблемам изучения темной материи.

Конференция продлится 4 дня. Здесь будут обсуждаться новые научные результаты, последние данные, полученные наземными и космическими обсерваториями, а также перспективы астрофизических проектов в ближайшие десятилетия. Конференция посвящена памяти Михаила Ревнивцева, выдающегося астрофизика и сотрудника ИКИ РАН, ушедшего из жизни 23 ноября 2016 года.

На сайте ведётся онлайн-трансляция конференции.

- О.З.

Дополнительная информация: