• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
9751
Рубрика: Вселенная
Раздел: Физика

«… При большой температуре для Вселенной сшита шуба по ее кривой фигуре»
Гравитационные волны, черные дыры, магнитные монополи и другие «многие печали» современных ученых

Все, что не разрешено законами физики – не существует. Долгое время физическая наука исповедовала именно этот принцип, пока не появилась более оптимистичная формулировка – все, что не запрещено законами физики, разрешено. Новый подход позволил физикам открыть, казалось бы, совершенно невозможные вещи – например, нарушение CP-инвариантности, которое раньше считалось просто невозможным и разрушало красоту теории. Профессор Института Феррары (Италия) и Института теоретической и экспериментальной физики им. А. И. Алиханова (Москва), заведующий лабораторией космологии и элементарных частиц Новосибирского государственного университета, доктор физико-математических наук Александр Дмитриевич Долгов ответил на вопросы журнала «НАУКА из первых рук» о том, какой станет астрофизика после открытия гравитационных волн, и сможет ли человечество найти практическое приложение черным дырам

Как изменилась астрофизика после того, как ученым удалось «поймать» гравитационную волну – и что значит это событие? Куда теперь смотреть, что искать?

На данный момент ответ состоит в том, что мы убедились, что общая теория относительности справедлива при сильных гравитационных полях и черные дыры действительно существуют. «Пойманная» гравитационная волна возникла при слиянии черных дыр, и поведение зарегистрированного от нее сигнала полностью соответствует тому, что предсказывает общая теория относительности в такой ситуации. Можно сказать, что мы положили очень важный камень в фундамент нового направления наблюдательной астрофизики. Что будет дальше? Интерферометр LIGO, на котором была зарегистрирована гравитационная волна, может работать как прибор для поиска черных дыр: мы сможем узнать, как они распределены в нашей Вселенной, какие у них массы. Возможно, те две черные дыры, гравитационную волну от слияния которых поймали в эксперименте LIGO, это первичные черные дыры (Blinnikov et al., 2016). Эти черные дыры возникли в период от одной ста тысячной секунды до нескольких минут после Большого взрыва, однако фундамент для их возникновения был заложен намного раньше – на заре создания мира, во время инфляции, поэтому они смогут многое рассказать о Вселенной, когда она была совсем молодой.

Две черные дыры сливаются в единое целое. Image Credit: the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project (http://www.black-holes.org)

Но сейчас не только от гравитационных волн можно ждать открытий – мы изучаем небо во всех длинах волн электромагнитного диапазона, смотрим и через другие «окна», которые открывают нам нейтрино и космические лучи разных энергий. Строятся новые телескопы, возникают новые международные коллаборации. Сейчас мы способны видеть Вселенную на больших красных смещениях, то есть в тот период, когда ей было всего полмиллиарда лет от роду. И мы видим, что при этом происходят удивительные вещи. Например, уже существуют сверхтяжелые черные дыры, а за такой короткий срок после Большого взрыва, казалось бы, невозможно их образование! Кроме того, оказалось, что Вселенная на красных ...

comments powered by HyperComments