http://www.red-shift.info/_private/t5_73.htm

Л.М. Топтунова

Когда ожидать повторный всплеск на детекторах LIGO?

В феврале месяце этого года в статье «Гравитационные волны — открыты!» (http://elementy.ru/novosti_nauki/432691/Gravitatsionnye_volny_otkryty) сообщалось о почти одновременной регистрации (с интервалом в 0,007 секунды) волнового сигнала двумя детекторами обсерватории LIGO. Сигналы не идентичны, но близки по интенсивности (рис.1)

Рис. 1

Сигнал был зафиксирован 14 сентября 2015 года и истолкован как гравитационно-волновой всплеск, порожденный слиянием двух черных дыр. Массы чёрных дыр (29 и 36  масс Солнца) и расстояние до них (1,3 млрд световых лет) были найдены подбором с помощью компьютерного моделирования. Все расчёты производились на основании общей теории относительности (ОТО). Заметим, что числа (29,36 и 1,3) не стоит абсолютизировать. Массы чёрных дыр и расстояние до них с помощью компьютерного моделирования можно было подобрать и бОльшими и меньшими.

В этой же статье дано такое предсказание относительно проекта aLIGO: «либо всплески посыплются один за другим, либо что-то в ОТО принципиально не работает».

В статье «Что обнаружила обсерватория LIGO» (http://www.red-shift.info/_private/t5_70.htm) высказаны сомнения в правильности гравитационного истолкования природы волнового всплеска, а в статье «Возможная причина всплеска, зафиксированного обсерваторией LIGO» (http://www.red-shift.info/_private/t5_72.htm) предложен альтернативный механизм возникновения всплеска как отклик среды на гамма-всплеск.

Ответ на вопрос «Когда ожидать следующий всплеск на детекторах LIGO?» зависит от причины всплеска. Если всплеск вызван откликом среды на поток гамма-квантов, то ждать, возможно, придётся очень долго. Нынешнее поколение астрофизиков может и не дождаться. Потому что для заметного отклика среды нужно, чтобы поток гамма-квантов был достаточно мощным. А для этого нужно, чтобы узкий луч мощного излучения при гамма-всплеске (рис. 2) был направлен в точности на Землю. А вот это как раз маловероятно.

Рис. 2

Теперь нужно получить ответ на вопрос «Когда ожидать следующий всплеск на детекторах LIGO?» в случае, если зафиксированный всплеск вызван слиянием чёрных дыр. В статье «Гравитационные волны: дорога к открытию» (http://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/11611306/) сообщается, что исследователи подсчитали, что за год в области пространства объемом в один кубический гигапарсек происходит от двух до четырехсот слияний спаренных черных дыр. Оценка числа сливающихся чёрных дыр, разумеется, произведена на основании ОТО. Там же приведен рисунок, иллюстрирующий искажение пространства при слиянии чёрных дыр (рис 3). Из рисунка следует, что искажение пространства распространяется равномерно во все стороны (в отличие от узкого луча гамма-всплеска).

Черные дыры искажают пространство-время. Изображение: Henze/NASA («Троицкий вариант — Наука»)

Рис 3

Объём области в один кубический гигапарсек приблизительно равен объёму шара с радиусом 1,6 млрд световых лет. Заявленное расстояние до якобы слившихся чёрных дыр равно1,3 млрд световых лет. Итак, в шаре с центром в центре Земли, и радиусом 1,6 млрд световых лет в год происходит от двух до четырех слияний черных дыр (1-200 слияний за полгода!). Последнее такое слияние было зафиксировано 14 сентября 2015 года. С тех пор уже прошло 7 месяцев. Пора бы появиться очередному всплеску. Но, разумеется, слияния чёрных дыр происходят не строго по расписанию. Поэтому подождём. Но будем при этом помнить, что «либо всплески посыплются один за другим, либо что-то в ОТО принципиально не работает».