Любое событие в космосе порождает гравитационные волны, и чем крупнее событие, тем больше возмущений. События, в которых сталкиваются чёрные дыры и нейтронные звёзды, могут посылать волны, которые можно обнаружить здесь, на Земле. Не исключено, что при столкновении нейтронных звёзд может произойти событие, заметное в видимом диапазоне, поэтому, чтобы использовать все возможности астрономии, необходимо давать раннее предупреждение. Команды обсерваторий LIGO-Virgo-KAGRA работают над созданием системы оповещения, которая будет предупреждать астрономов о новых гравитационных волнах в течение 30 секунд. Если предупреждение поступит достаточно рано, возможно, удастся определить источник и наблюдать за последующим свечением.
Саму ткань пространства-времени можно представить как гигантский небесный океан. Любое движение в океане порождает волны. То же самое происходит с движениями и возмущениями в пространстве, вызывая сжатие в одном направлении и растяжение в перпендикулярном. Современные детекторы гравитационных волн обычно имеют L-образную форму с лучами, проходящими по каждому плечу здания. Объединяя два луча и изучая картину интерференции, можно точно рассчитать изменение длин двух лучей относительно друг друга. Любое изменение указывает на прохождение гравитационной волны.
Группа исследователей из Университета Миннесоты провела исследование, направленное на улучшение системы обнаружения волн. Они надеются не только улучшить саму систему обнаружения, но и создать механизм оповещения, чтобы астрономы получали уведомление в течение 30 секунд после обнаружения события.
Команда использовала данные предыдущих наблюдений и создала имитацию сигналов гравитационных волн, чтобы протестировать систему. Когда система будет полностью готова к работе, она сможет определять форму сигналов, отслеживать их эволюцию во времени и даже давать оценку свойств отдельных компонентов, которые привели к появлению волн.
После того как программа будет полностью готова к работе, она сможет обнаруживать волны, например, от столкновений нейтронных звёзд или чёрных дыр. Первые обычно слишком слабы, чтобы их можно было обнаружить, если только точно не известно их местоположение. Программа будет генерировать сигнал от волны, чтобы точно определить её местоположение и дать возможность для последующего изучения.
Остаётся ещё много нерешённых вопросов, связанных с образованием нейтронных звёзд и чёрных дыр, не последним из которых является точный механизм, приводящий к образованию золота и урана.
Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) только что завершила свой последний на сегодня пуск; но следующий должен состояться в феврале 2025 года. В период между последними пусками были внесены усовершенствования и улучшения системы, повышающие её способности в деле обнаружения сигналов.
