Новый детектор гравитационных волн уловил возможный сигнал от начала времен

Два интригующих сигнала, обнаруженные небольшим детектором гравитационных волн, могут представлять все виды экзотических явлений -- от новой физики до темной материи, взаимодействующей с черными дырами, и вибраций, возникших вскоре после начала Вселенной.

Но из-за новизны эксперимента исследователи проявляют осторожность с заявлениями о каком-либо открытии, рассказывает издание Live Science.

Такие установки, как Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO), используют гигантские лазерные детекторы для поиска огромной ряби в ткани пространства-времени, известной как гравитационные волны. Они возникают в результате столкновений черных дыр и нейтронных звезд в далекой Вселенной, являющимися событиями настолько мощными, что сотрясают пространство-время и направляют всплески с длинами волн, измеряемых сотнями километров.

Задолго до того, как были построены эти огромные обсерватории, ученые подозревали, что существуют гравитационные волны таких размеров, поскольку они знали, что черные дыры и нейтронные звезды иногда должны сталкиваться, - рассказал Live Science Майкл Тобар, физик из Университета Западной Австралии в Перте.

Но нет никаких в нужной мере понятных источников гравитационных волн с короткой длиной волны от нескольких дециметров до нескольких километров, добавил он. Однако, "во Вселенной всегда есть вещи, которые мы не ожидаем", - сказал Тобар.

В последние годы наблюдается тенденция к созданию детекторов, которые могут искать эти небольшие гравитационные волны, включая детектор, построенный Тобаром и его коллегами. Их устройство состоит из диска из кристаллического кварца диаметром 3 сантиметра с резонансной камерой, которая выдает электрический сигнал каждый раз, когда вибрирует на определенных частотах.

Тобар сравнил систему с колоколом или гонгом, звучащим с определенной частотой. "Если бы гравитационная волна попала в нее, это возбудило бы ее", - сказал он. Затем звон в кристалле воспринимается электрическими датчиками как электромагнитный сигнал.

Исследователи разместили свой детектор за несколькими радиационными экранами, чтобы защитить от фоновых электромагнитных полей, и охладили его до чрезвычайно низких температур, чтобы минимизировать тепловые колебания в аппарате.

Во время 153-дневного эксперимента кристалл зазвонил дважды, каждый раз одну-две секунды. Выводы команды были опубликовано 12 августа во журнале Physical Review Letters.

Новости по подобной теме:

		Рябь в ткани Вселенной может раскрыть начало времени
		Столкновения черных дыр могут помочь измерить скорость расширения Вселенной
		Предложены новые доказательства существования фона гравитационных волн

Сейчас ученые пытаются выяснить, что стало причиной этих результатов. Одним из возможных объяснений является заряженные частицы, которые называются космическими лучами, поступающими из космоса, сказал Тобар. Другим возможным объяснением может быть ранее неизвестный тип тепловых колебаний в кристалле, которые должны были быть минимальными из-за сверхнизких температур, добавил физик.

Но есть также множество экзотических перспектив, например тип темной материи, известной как аксионная, вращающаяся вокруг черной дыры и излучающая гравитационные волны, написали исследователи в своей работе. Для многих объяснений может понадобиться неизвестная ранее физика, выходящая за рамки Стандартной модели, которая описывает почти все субатомные частицы и силы во Вселенной, сказал Тобар.

Вскоре после Большого взрыва, как считают космологи, Вселенная пережила период, называемый инфляцией, во время которого она экспоненциально расширилась, - рассказал Live Science Франческо Муя, физик-теоретик из Кембриджского университета в Великобритании, не принимавший участия в работе.

В конце этой эпохи Вселенная могла бы пережить фазовый переход, подобный тому, как вода переходит из жидкого состояния в газообразное, когда она закипает, сказал он. Если бы это произошло, переход мог бы отложить большое количество энергии в ткань пространства-времени, генерируя гравитационные волны, которые можно было бы увидеть с помощью этого эксперимента, сказал Муя.

Он не считает, что уже есть достаточно доказательств, чтобы сказать, какими именно были события в кристалле, но он взволнован этим экспериментом и другими подобными, которые появятся в сети в ближайшее время.

Тобар согласился. "Было бы хорошо, если бы это были гравитационные волны, но кто знает", - сказал он.

Теперь, когда у исследователей есть опыт этих выявлений, они могут создать больше таких датчиков, как этот, добавил ученый. Если несколько устройств увидят один и тот же сигнал одновременно, это потенциально может указывать на что-то во Вселенной и поможет исключить внутренние процессы, такие как тепловые колебания внутри кристалла.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• гравитационная волна