Млечный путь № 3 2017

Первые попытки оценить темп слияния нейтронных звезд в нашей Галактике, исходя из общих представлений об эволюции двойных систем вплоть до образования в них релятивистских звезд, оказались довольно приблизительными: 10^-4 – 10^-6 слияний в год. Почему? Потому что скорость слияний есть произведение большого числа трудно оцениваемых вероятностных коэффициентов наподобие формулы Дрейка для числа обитаемых планет в Галактике

К счастью, в начале 80-х годов, советские молодые астрофизики – только что окончившие аспирантуру ГАИШ МГУ Виктор Корнилов и Владимир Липунов – придумали новый теоретический метод исследования Вселенной – Машину Сценариев. Главная идея состояла в создании компьютерной модели нашей Галактики, а потом и Вселенной. В такой искусственной Вселенной постоянно рождались искусственные двойные системы, жизнь которых развивалась согласно нашим, быть может, не очень точным (а точная модель никем не создана до сих пор) теоретическим представлениям об эволюции двойных звезд. Причем начальные параметры двойных систем разбрасывались случайно, как говорят математики, методом Монте-Карло. Используя различные сценарии эволюции двойных звезд, молодые астрофизики, играя на этой компьютерной рулетке, прежде всего, пытались добиться подбора таких параметров эволюции, которые самым оптимальным образом объясняют наблюдаемые стадии эволюции двойных систем. То есть в создаваемой искусственной Вселенной должны на определенном этапе обязательно возникать объекты вроде Cyg X-1 – черная дыра в паре с голубым сверхгигантом.

Машина Сценариев эволюции двойных звезд на десятилетие обогнала западные исследования в этой области. Это случилась благодаря невиданной концентрации астрофизической мысли вокруг одного из создателей советского атомного оружия – академика и трижды героя Социалистического Труда, Якова Борисовича Зельдовича. Да и сам будущий идеолог проекта LIGO и теперь уже Нобелевский лауреат Кип Торн идею эту почерпнул на семинарах Зельдовича, к которому он регулярно приезжал с 60-х годов. Ведь идею гравитационно-волновой антенны придумали советские физики Пустовойт и Герценштейн в ранние 60-е годы. Здесь Кип Торн познакомился с Владимиром Борисовичем Брагинским, руководимая которым группа физиков физического факультета МГУ внесла неоценимый вклад в успех гравитационно-волнового эксперимента. (О вкладе советских ученых в открытие первых гравитационных волн 14 сентября 2015 года читайте здесь

http://www.pereplet.ru/lipunov/368.html#368

http://www.pereplet.ru/lipunov/372

.html#372.

Кип Торн в один из визитов узнал о новой разработке советских ученых и попросил посчитать вероятность столкновения двойных нейтронных звезд.

Так появился первый расчет вероятности столкновения нейтронных звезд в нашей Галактике. Оказалось, что каждые 10 000 лет такое явление должно происходить в нашем звездном доме. Это выяснилось в 1987 году, когда бывший аспирант Зельдовича, вместе уже со своими студентами и аспирантами создал новую Машину Сценариев. Теперь ничего не стоило подсказать Торну, до какого расстояния должна «добивать» его гравитационно-волновая антенна, чтобы он мог получить Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн. Надо выбрать такое расстояние, чтобы внутри шара соответствующего радиуса было 10 000 галактик. Тогда хотя бы раз в год вы будете регистрировать гравитационные волны. Оказалось, что это происходит в сфере радиуса 20 Мегапарсек – 60 миллионов световых лет. Но лучше, конечно, получить хотя бы несколько событий в год, а для этого надо увеличить горизонт интерферометра хотя бы до 40 Мегапарсек – и вы получите несколько событий в год.

Схожую оценку аналитическими методами позже получили американец Хиллс и советские астрофизики Тутуков и Юнгельсон. А последнюю попытку получить скорость слияния простыми аналитическими оценками совершил в 1999 году Нобелевский лауреат, один из открывателей термоядерной солнечной энергии Ганс Бете (Нобелевская премия 1967 года).

***

Итак, 17 августа 2017 года в 12:41:04.44 всемирного времени Гравитационно-волновые обсерватории LIGO/VIRGO (США-Италия) зарегистрировали столкновение двух нейтронных звезд на расстоянии 120 миллионов световых лет от Земли.

Через две секунды гамма-обсерватории НАСА «Ферми» и ESA «Интеграл» зарегистрировали короткий импульс гамма-излучения – гамма-всплеск.

Примерно через десять часов камеры телескопа-робота МАСТЕР в Аргентине сняли галактику, в которой произошла катастрофа, а чуть позже телескопы МАСТЕРа и еще несколько американских телескопов в соседней Чили обнаружили новый объект 17.5 звездной величины.