Завершилась пресс-конференция в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики. На конференции было сделано историческое объявления об открытии гравитационных волн, которое предсказал в своей общей теории относительности Альберт Эйнштейн. В своей работе он предложил новое понимание гравитации, при котором важную роль играет «пространство-время».
Эйнштейн скомбинировал вместе понятия трехмерного пространства и времени и представил их в виде единой структуры с четырьмя измерениями. В его представлении речь шла не о «пустоте», а скорее о своего рода ткани, имеющей определенные геометрические свойства. Такая ткань деформируется под влиянием присутствующих в ней тел. Эйнштейн описывал силу притяжения как результат деформации пространства-времени со стороны любых объектов, обладающих массой.
Пространство-время можно себе представить как сетку. Если положить на нее гирю, она прогнется. В результате этого любые, даже маленькие объекты будут скатываться вниз, к гире. Примерно так можно представить гравитационное притяжение. Только в пространстве с большим числом размерностей. Если масса гири будет больше, будет больше и гравитационное воздействие.
Из представления о том, что само присутствие материи деформирует окружающее пространство, Эйнштейн сделал вывод, что любые крупные изменения массивных тел в космосе «встряхивают» окружающее пространство подобно сейсмическим волнам во время землетрясений, порождая рябь, которая распространяется во все стороны и рано или поздно достигнет Земли.
К таким событиям относятся столкновения гигантских объектов, например, звезд. Приближаясь по спиралевидным орбитам друг к другу, такие объекты теряют энергию в форме гравитационных волн, которые распространяются по окружающему пространству. Конечное столкновение объектов сопровождается гигантским выбросом гравитационной энергии.
Однако регистрация гравитационных волн - задача сложная. Гравитационные волны от сталкивающихся звезд, доходящие до Земли спустя огромное количество времени, очень малы, и зарегистрировать их невероятно сложно.
С этой целью огромный радиотелескоп BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), находящийся на Южном полюсе, в течение многих лет сканирует небо в поисках малейших изменений в космическом микроволновом (реликтовом) излучении.
Проходя через пространственную ткань, гравитационные волны сжимают ее в одном направлении и растягивают в перпендикулярном. Фотоны, рассеиваясь сквозь измененную материю, слегка поляризируются благодаря гравитационной волне, что должно оставить след в реликтовом излучении. Обнаружение такой поляризации позволило бы доказать не только существование реликтовых гравитационных волн, но и инфляционную модель − экспоненциальное расширение Вселенной сразу после Большого Взрыва.
И вот в понедельник, 17 марта, на конференции в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики, в которой участвовал сам Алан Гут, более 30 лет назад предположивший инфляционную модель, ученые рассказали о первой регистрации реликтовых гравитационных волн с помощью BICEP.
Физикам впервые удалось выделить магнитную моду, которая с большой вероятностью была вызвана деформацией пространства-времени гравитационными волнами.На конференции был представлен график, на котором четко видна магнитная мода ( вид колебаний, возбуждающихся в сложных колебательных системах.), вызванная гравитационными волнами.
Эти гравитационные волны было произведены процессами в ранней вселенной, предсказанными Стивеном Хокингом.
Следует ли из этого, что инфляционная модель тоже подтверждена? Пока не совсем ясно. Хотя профессор Гут уже пошутил на конференции, что "все отрицатели Инфляционной модели за 40 лет должны теперь заткнуться".
Проходя через пространственную ткань, гравитационные волны сжимают ее в одном направлении и растягивают в перпендикулярном. Фотоны, рассеиваясь сквозь измененную материю, слегка поляризируются благодаря гравитационной волне, что должно оставить след в реликтовом излучении. Обнаружение такой поляризации позволило бы доказать не только существование реликтовых гравитационных волн, но и инфляционную модель − экспоненциальное расширение Вселенной сразу после Большого Взрыва.