На 14 септември 2015 г. нашата планета преживя много малка пространствено-времева вълна, която беше открита чрез лазерна обсерватория за интерферометрична гравитационна вълна (LIGO). Когато анализират сигнала, физиците осъзнават, че тези гравитационни вълни са причинени от сливането на две черни дупки на разстояние около 1,3 милиарда светлинни години от Земята. Това първо събитие за откриване на гравитационни вълни е наречено "GW150914."
Наблюдението, което беше обявено на 11 февруари с глобална пищност, не само потвърди едно от последните предсказания на Айнщайн за 100-годишната обща теория на относителността, но и ни показа, че черните дупки с маса от около 30 слънчеви съществуват и могат да се окажат по-чести от съвременните теории предсказват. Това откритие е и първият мъчителен вид астрономия, който в бъдеще ще промени начина, по който виждаме Вселената. Астрономията на гравитационната вълна е изместване на парадигмата от електромагнитния спектър; Сега можем да видим невидими енергийни събития, които произвеждат гравитационни вълни, но не могат да произведат никакви електромагнитни прояви.
Днес, обаче, НАСА обяви, че нейната космическа обсерватория на гравитационните вълни е открила слаб сигнал в близост до предсказания източник на гравитационни вълни, което отваря вълнуващи перспективи за проникване в същността на това специално сливане на черните дупки.
Фермиският телескоп на Ферми открива много слаб и къс изстрел от високоенергийни рентгенови лъчи, съответстващи на къс гама-изриг (или GRB) по-малко от половин секунда след регистрирането на LIGO GW150914. Това е изненадващо - според прессъобщението на НАСА, че когато черните дупки се сблъскат, те го правят "чисто", без да произвеждат електромагнитно излъчване. И така, има ли два сигнала, свързани с едно събитие? Времето го прави много вероятно; има само 0, 2% вероятност, че те са се появили в едно и също небе в същото време, но принадлежат към два различни явления с висока енергия. "Това ниско-вероятностно, дразнещо откритие може да е фалшива тревога, но преди да започнем да пренаписваме учебниците, трябва да видим повече събития, свързани с гравитационните вълни от сливането на черни дупки", каза Валери Конотон, член на екипа за наблюдение на гама-лъчите. GBM) в Националния център за пространство, наука и технологии в Хънтсвил, Алабама.
Счита се, че повечето HVs се създават, когато масивни звезди се набъбват след изгаряне на гориво и след това експлодират, образувайки черни дупки. Те са известни като източници на интензивно излъчване на "дълги гама-избухвания", които се откриват като светкавица на гама лъчи и високоенергийни рентгенови лъчи, излъчвани от полюса на звезда в момента на експлозията. Има, обаче, по-загадъчен тип GRB с кратък период (по-малко от 2 секунди) и вероятно е свързан със сливането на черна дупка и неутронна звезда.
Сега, когато астрономите имат достъп до спектъра на гравитационните вълни, вероятно е открита истинската природа на „късите гама лъчи“.
"Само с едно съвместно събитие - съвместно откриване на гама-лъчи и гравитационни лъчи - се оказва точно това, което причинява краткия GRB", казва Линди Блекбърн, докторант от Харвард-Смитсонианския център за астрофизика в Кеймбридж, Масачузетс и член на научното сътрудничество LIGO. "Има едно невероятно взаимодействие между две наблюдения, гама лъчи, разкриващи детайлите на енергията на източника и местната околна среда и гравитационните вълни, осигуряващи уникален тест на динамиката, водеща до събитието."
Сигналът за гравитационната вълна се генерира от бързото разгъване на спиралата и сблъсъка на две черни дупки, събитие, което създаде известната „туширане на черни дупки“. Но ако всъщност наблюдението на телескопа на Ферми е едно и също събитие, астрофизиците ще трябва да разберат как се случва това. Сливането на черни дупки не трябва да генерира значително количество енергия в електромагнитния спектър при отсъствието на определено количество газ в близост до района на сливане. Но изглежда, че по-голямата част от всички газове около бинарни черни дупки биха изчезнали отдавна. Накратко, този слаб GRB сигнал дойде като изненада и физиците трябва да решат дали напълно разбираме динамиката на сливанията на черна дупка или виждаме някаква нова физика, която е останала скрита досега.
Каквато и да е причината, това е само началото на една вълнуваща астрономическа ера на гравитационните вълни, която не само ще ни позволи да изследваме някои от най-екстремните явления във Вселената, без съмнение да отговаряме на много въпроси, но също така ще разкрием много нови космически тайни.
