Fysikere ved LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) registrerte først gravitasjonsbølger - forstyrrelser i romtid forutsagt hundre år siden av skaperen av generell relativitet, Albert Einstein. Forskere fra Det fysiske fakultet, som er medlemmer av det internasjonale samarbeidet LIGO, kunngjorde åpningen under en direktesending arrangert av Lenta.ru og Mikhail Lomonosov Moskva statsuniversitet (MSU).
Gravitasjonsbølger ble registrert 14. september 2015, klokken 05:51 kl. ET (13:51 kl. ET) ved to tvillingdetektorer fra LIGO-laserinterferometrisk gravitasjonsbølgeobservatorium i Livingston, Louisiana og Hanford, Washington) i USA. LIGO-detektorer oppdaget relative svingninger på ti til minus 19 meter (dette er omtrent lik forholdet mellom diameteren til et atom og diameteren til et eple) av par testmasser fordelt med fire kilometer fra hverandre.
Forstyrrelser genereres av et par sorte hull (29 og 36 ganger tyngre enn solen) i de siste brøkdelene av et sekund før de smelter sammen til et mer massivt roterende tyngdekraftsobjekt (62 ganger tyngre enn solen). I løpet av en brøkdel av et sekund ble omtrent tre solmasser omgjort til gravitasjonsbølger, hvis maksimale strålingseffekt var omtrent 50 ganger større enn fra hele det synlige universet. Sammenslåingen av sorte hull skjedde for 1,3 milliarder år siden (så lenge gravitasjonsforstyrrelsen spredte seg til jorden).
Analysere øyeblikkene av ankomst av signaler (detektoren i Livingston registrerte hendelsen syv millisekunder tidligere enn detektoren i Hanford), antok forskerne at signalkilden var lokalisert på den sørlige halvkule. Forskere sendte forskningsresultatene for publisering i tidsskriftet Physical Review Letters. Funnet ble gjort i fellesskap av LIGO-samarbeidene (som også inkluderer GEO-samarbeidet med det australske konsortiet for interferometrisk gravitasjonsastronomi) og den fransk-italienske VIRGO, hvis detektor ligger i nærheten av Pisa.
LIGO-observatoriet er finansiert av US National Science Foundation og bygget etter initiativ fra amerikanske fysikere Kip Thorne og Ronald Driever, foreslått i 1980. Installasjonskostnaden er estimert til 370 millioner dollar. Forskning ved LIGO utføres som en del av et samarbeid med samme navn av mer enn tusen forskere fra USA og 14 andre land, inkludert Russland, representert av to grupper fra Moskva statsuniversitet og Institute of Applied Physics ved det russiske vitenskapsakademiet (Nizhny Novgorod).
Moskva-gruppen ble opprettet og inntil nylig ledet av Vladimir Braginsky, en av pionerene innen gravitasjonsbølgeforskning i verden. Den vitenskapelige gruppen, inkludert i antall medforfattere av det vitenskapelige funnet, inkluderer syv ansatte ved Institutt for fysikk i svingninger ved Moskva statsuniversitet, inkludert teamleder, Valery Mitrofanov. Gruppen har vært involvert i prosjektet siden 1992 og er fokusert på å forbedre følsomheten til gravitasjonsbølgedetektorer og definere dens grunnleggende kvante- og termodynamiske begrensninger.
De teoretiske og eksperimentelle studiene av fysikere fra Moscow State University har funnet sin utførelse i etableringen av detektorer av ny generasjon, som gjorde det mulig å direkte observere gravitasjonsbølger fra sammenslåingen av to sorte hull. I løpet av gruppens arbeid med LIGO-prosjektet ble det oppnådd resultater som ikke bare er viktige for søket etter gravitasjonsbølger, men også for fysikk generelt. “Den vitenskapelige betydningen av denne oppdagelsen er enorm. Som for elektromagnetiske bølger, vil vi bli fullt klar over det etter hvert, sier Mitrofanov.
