Блюз черных дыр и другие мелодии космоса (Левин) - страница 101

Вот в это самое время, пока в Конгрессе разгораются дебаты, компактные двойные звездные системы за счет энергии своего орбитального вращения генерируют волны пространстве-времени, с каждым новым оборотом по спирали приближаясь друг к другу. Каждый следующий виток орбиты занимает немного меньше времени, чем предыдущий.

Все (а не только компактные) астрономические двойные системы излучают гравитационные волны. Изменяя свою орбиту из-за взаимодействия с Солнцем, теряя свою орбитальную энергию на излучение гравитационных волн, Земля медленно, по спирали, приближается к Солнцу. Луна неторопливо, по спирали, падает на нас[33]. Солнце близится к центру Галактики – но все это происходит бесконечно медленно, а образующиеся в результате гравитационные волны слишком слабы, чтобы их можно было зарегистрировать. Эти процессы займут бесконечно-бесконечно-бесконечно много времени даже в сравнении с возрастом Вселенной. Потухнет Солнце. Млечный Путь столкнется с Туманностью Андромеды. Шансов, что человечество будет наблюдать за грядущим Апокалипсисом, практически нет, так что Хокинг смело может делать ставки.

Но LIGO сумеет услышать заключительный этап жизни двойных систем, состоящих из нейтронных звезд и черных дыр, – тех самых пар компактных объектов, которые мы еще не наблюдали, потому что они расположены слишком далеко, чтобы обнаружить их с помощью обычных телескопов. Представьте себе последние минуты перед столкновением двух черных дыр. Обе черные дыры, каждая из которых имеет, скажем, около шестидесяти километров в поперечнике, перед тем как слиться друг с другом, делают сотни оборотов в секунду, двигаясь со скоростями, близкими к скорости света. Их движение в пространстве в последние мгновения перед слиянием вызывает волны, достаточно мощные для того, чтобы мы смогли их услышать, когда они дойдут до Земли. Вероятность обнаружить компактную двойную систему в течение последних пятнадцати минут ее жизни, длившейся до этого миллиарды лет, очень невелика, если, конечно, ограничить район поиска только нашей Галактикой.

В Млечном Пути одна нейтронная звезда сталкивается с другой нейтронной звездой, возможно, раз в десять тысяч лет, хотя эти оценки пока очень ненадежны. Возможно, что одна нейтронная звезда сталкивается с черной дырой раз в несколько сотен тысяч лет, а одна черная дыра сталкивается с другой черной дырой раз в пару миллионов лет. И было бы очень глупо потратить пятьдесят лет, чтобы построить LIGO ради поиска столкновений компактных двойных систем только в пределах нашей собственной Галактики.