Говерт Шиллинг - Складки на ткани пространства-времени [Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии] [litres]

Примерно в 11:54 по местному времени в ящик электронной почты Драго падает письмо. Это автоматическое оповещение линии передачи данных LIGO: множество таинственных цифр и автоматически сгенерированных гиперссылок. Очевидно, программа обнаружила какую-то аномалию около трех минут назад. Интересно.

Драго переходит по одной из гиперссылок. На экране раскрываются графики выходного сигнала детектора. Он знает, как они должны выглядеть: волнистые линии, соответствующие невообразимо слабым движениям зеркал из аморфного кварца, подвешенных в концах плеч интерферометра. Конечно, сейсмический шум. Даже в LIGO невозможно добиться абсолютной неподвижности зеркал с точностью до одной десятитысячной размера атомного ядра.

На сей раз все иначе. Шум присутствует, но на него накладывается гораздо более сильный сигнал: синусоидальная волна, попеременно вздымающаяся и опускающаяся. Она колеблется все более размашисто и часто, быстро слабеет и исчезает, оставив только фоновый шум. Все происходит примерно за десятую долю секунды и наблюдается не только в Ливингстоне. В Хэнфорде то же самое – несколькими миллисекундами позже. Не просто интересно – очень интересно!

Драго идет в кабинет своего коллеги Эндрю Лундгрена – в соседнюю дверь наискосок по коридору. Лундгрен проработал здесь дольше, он более опытен. Вместе они смотрят на графики. Извилистые линии выглядят точно как на симуляциях, прекрасно им известных. Увеличение частоты и амплитуды – характерный чирп сигнала гравитационной волны. Неужели?.. Да ну, не может быть . Сигнал неожиданно силен. Он отчетливо виден; его легко выделить из шума без специального программного обеспечения. Наверное, есть другое объяснение. Это просто невозможно… Или возможно?

«Позвоним на пост управления», – предлагает Лундгрен. Два детектора работают в инженерном режиме. Официальный старт первого научного запуска назначен на пятницу. Еще проводятся всевозможные тесты. Вероятно, это преднамеренное «аппаратное внедрение» для измерения отклика системы. Да, наверняка. Не будем нервничать.

В Хэнфорде 3:30 ночи. На телефонный звонок никто не отвечает. Дежурный оператор Нуцини Кийбунтю только что пришел и пропустил звонок. В Ливингстоне (5:30 утра) оператор Уильям Паркер говорит, что ничего не знает об аппаратных внедрениях. За последние две недели ученые проекта LIGO Анамария Эффлер и Роберт Скофилд провели множество диагностических тестов, но вчера был последний день их работы. Они сильно задержались и ушли не раньше 4:30.

Что дальше?

Могло ли иметь место аппаратное внедрение, о котором никто не знал? Слепое внедрение, осуществленное тайной командой, которой LIGO Laboratory поручила держать коллектив в тонусе и постоянно следить за всем происходящим в обсерваториях? Похожие проверки проводились раньше на первоначальном оборудовании. Зачем устраивать их сейчас, прямо перед первым научным запуском? Более того, Лундгрен говорит Драго, что сложная последовательность событий, необходимая для правильного слепого внедрения, еще находится в стадии подготовки.

В 12:54 дня, через час после получения оповещения по электронной почте, Драго пишет всевозможным группам научной коллаборации LIGO, отвечающим за анализ импульсов, программное обеспечение для анализа данных, изучение тесных двойных систем космических объектов, калибровку оборудования, обеспечение характеристик детектора, пусконаладочные работы и научные запуски, а также в центр популяризации науки LIGO и даже на электронный адрес lsc-all@ligo.org.

Привет всем,

cWB за последний час внес в gracedb очень интересное событие.

https://gracedb.ligo.org/events/view/G184098

Понять эту абракадабру может только участник проекта LIGO. cWB – это канал регистрации когерентной (coherent) ударной волны (Wave Burst). Grace DB – база данных событий-кандидатов, которые могли бы оказаться гравитационной волной. (Кстати, не тратьте время, набирая указанный адрес в своем браузере, – без логина LIGO доступ невозможен.) Следующие несколько строк – другие гиперссылки. Марко завершает письмо запросом дополнительной информации:

Оно не обозначено в качестве аппаратного внедрения, как нам представляется после короткого расследования. Кто-нибудь может подтвердить, что это не аппаратное внедрение?

Марко

В США еще ночь или очень раннее утро, и пройдет несколько часов, прежде чем большинство американских членов коллаборации LIGO прочтут сообщение. Исключение – Стэн Уиткомб из Калифорнийского технологического института. Ему почему-то не спится. Примерно в 4:00 утра он встает и включает компьютер, чтобы проверить почту. Письмо Драго пришло несколько минут назад. «О, черт, – бормочет Уиткомб, – я буду очень занят следующие несколько месяцев».

Уиткомб работает в институте с 1980 г. Он один из авторов знаменитой «Синей книги» 1983 г. – первой оценки стоимости строительства интерферометра типа LIGO. Он тесно сотрудничал с Роном Древером при создании 40-метрового институтского прототипа и, 6 лет проработав в промышленности, в 1991 г. вернулся в проект LIGO в качестве сопредседателя комитета по оценке объекта и в дальнейшем главного исследователя проекта.

Стэн Уиткомб недавно объявил, что уволится из Калифорнийского технологического института во вторник, 15 сентября. Он не собирается совершенно бросать исследования и пообещал пресс-секретарю LIGO Габриэле Гонсалес оставаться сопредседателем оценочного комитета до тех пор, пока Afvanced LIGO не найдет что-нибудь интересное. Вроде бы спокойная работа – пара собраний и телеконференции и немного бумаг. Но сначала – заслуженное свободное время. Он планирует в среду съездить в Колорадо навестить мать [77] Я взял интервью у Стэна Уиткомба в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене 23 июня 2016 г. .

И вдруг это. Настоящий чирп, не симуляция. И какой! Малая продолжительность, относительно низкая частота в конечной точке – это может быть только столкновение двух весьма массивных ЧД. Нейтронные звезды с меньшими массами сливались бы дольше. Более того, они имели бы более высокую орбитальную частоту в результате слияния, поскольку их размеры гораздо меньше. Уиткомб убежден, что это настоящий результат. LIGO сделала первую регистрацию. Есть!

Конечно, Уиткомб не может снова лечь спать. Позднее тем утром, выгуливая собаку вместе с женой, он говорит: «Я знаю, что обещал проводить больше времени дома после выхода в отставку. Но, боюсь, я буду очень занят». Он не отменяет поездку в Колорадо, но в доме матери проводит у компьютера по два часа ежедневно.