Однако постепенно, шаг за шагом в сообществе астрофизиков нарастала уверенность в существовании компактных объектов во Вселенной. Открытие пульсаров убедило многих ученых в наличии нейтронных звезд. Открытие пульсара в Крабовидной туманности, оставшейся от яркой вспышки сверхновой, склонило общественное мнение к тому, что нейтронные звезды являются конечным состоянием гравитационного коллапса – по крайней мере, в случае некоторых звезд. Яркий рентгеновский источник Лебедь Х-i указывал на существование черных дыр. Решающим аргументом стал пульсар Халса – Тейлора, косвенно продемонстрировавший потери энергии на образование гравитационных волн. По мере того как все больше ученых убеждалось в том, что звезды заканчивают свой эволюционный путь в качестве компактных объектов, крепла также уверенность в существовании источников гравитационных волн. Оставалось ответить на вопрос: “Сколько их?”
Белые карлики и нейтронные звезды обладают крайне низкой светимостью. Мы не можем их наблюдать, если они находятся слишком далеко от нас, за пределами нашей Галактики. Имеются лишь указания на их существование в нашей собственной Галактике Млечный Путь, размер которой в поперечнике составляет около ста тысяч световых лет. Ближайшая большая галактика, Туманность Андромеды, находится от нас на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет. Мы видим сверхновые в далеких галактиках, но если они отдалены от нас на многие миллионы или миллиарды световых лет, увидеть их тоже не представляется возможным. У нас имеются все основания экстраполировать накопившиеся знания о нашей собственной галактике на другие галактики. Существует огромное количество звезд в огромном числе галактик в наблюдаемой Вселенной. Среди сотен миллиардов звезд в сотнях миллиардов галактик должны существовать звезды, завершившие свой жизненный цикл. Но внегалактические компактные объекты слишком слабы, чтобы обнаружить их с помощью телескопов.
При такой огромной популяции компактных объектов LIGO может надеяться обнаружить их с помощью гравитационно-волновой обсерватории, даже если их невозможно наблюдать в обычные телескопы. Компактные объекты сами по себе не излучают гравитационные волны, как не бьют сами по себе в барабан барабанные палочки. Они должны двигаться. Компактные массы должны испытывать ускорение, чтобы придать гравитационным волнам энергию. Пульсар Халса – Тейлора испытывает ускорение, вращаясь на своей орбите вокруг другой нейтронной звезды. Весьма вероятно, что большинство звезд рождаются парами и умирают тоже парами, хотя взрыв сверхновой, в результате которого образуется компактный звездный объект, может иногда выкидывать звезду-компаньона. Нейтронные звезды и черные дыры, поисками которых занимается LIGO, – это те, которые заканчивают свою жизнь парами. (Белые карлики в двойных системах оставляют лишь мелкую рябь на поверхности пространства-времени, и LIGO их заметить не в состоянии.) Подобно водовороту в искривленном пространстве-времени, компактные объекты вращаются друг вокруг друга и, испытывая при этом ускорение, излучают гравитационные волны.