В горах КБР создадут антенну для регистрации гравитационных волн от нейтронных звезд

Российские ученые создали оптико-акустическую гравитационную антенну «ОРГАН», которая будет регистрировать гравитационные волны от нейтронных звезд. Разместился детектор в Баксанской нейтринной обсерватории. Однако проводить исследования с помощью установки постоянно пока нельзя — не хватает финансирования.

«Наша система выступает альтернативой интерферометрам LIGO (американский интерферометр, позволивший впервые зарегистрировать гравитационные волны — Ред.) Она функционирует в существенно другом диапазоне, и в этом смысле мы расширяем наши возможности видеть и слушать Вселенную», — приводит слова директора Института лазерной физики Сибирского отделения (СО) РАН Алексея Тайченачева официальное издание отделения «Наука в Сибири».

Системы LIGO могут регистрировать гравитационный сигнал в диапазоне порядка 100 Герц. Российские детекторы работают в диапазоне три килогерца и, благодаря этому, способны принимать сигнал «более легких звезд, таких как нейтронные».

Российский детектор сейчас установлен в Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований РАН (Приэльбрусье, Кабардино-Балкария) на глубине около 1 километра под землей. Там установка надежно защищена от космических лучей и почти не подвержена влиянию сейсмических возмущений.

Ученые отмечают, что для исследований нейтронных звезд установка должна работать постоянно, что требует дополнительного финансирования. К тому же необходимо увеличить чувствительность детектора, которая пока умеренная по сравнению с американскими системами.

«Пути увеличения чувствительности, по меньшей мере, на порядок или на полтора у нас есть, они известны, мы в этом направлении работаем, но это требует решения некоторых непростых задач», — приводит издание слова профессора физического факультета МГУ, заведующий отделом гравитационных измерений Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга Валентина Руденко.

В российской системе помимо детектора акустических волн, есть соединенный с ним оптический резонатор. Он представляет собой два зеркала, между которыми бегает лучик и создает огромное число отражений. Гравитационная волна взаимодействует также и с этой оптической составляющей, то есть непосредственно с заключенным там светом. Такая антенна позволит получить информацию о том, с какого направления пришла волна.

Сейчас исследователи занимаются настройкой системы на работу при низких температурах, так как оптический резонатор представляет собой зеркала, которые необходимо охладить до азотной температуры. Но в это же время в них должен бить луч в один ватт, который будет нагревать систему. Созданием антенны занимается группа исследователей из МГУ, Института ядерных исследований РАН и Института лазерной физики СО РАН.

Гравитационные волны были впервые были зарегистрированы в сентябре 2015 года. Сигнал возник в результате слияния двойной черной дыры и был зарегистрирован интерферометрами LIGO вблизи Сиэтла и Нового Орлеана (США). Таким образом, ученые получили первое прямое экспериментальное доказательство наличия гравитационного излучения и возможности его регистрации.

Регистрация гравитационных волн дает ученым возможность ответить на ряд ключевых вопросов: является ли общая теория относительности адекватной теорией гравитации, как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия Большого взрыва.