Моя жизнь в астрономии

Моя научная работа в 2015–2024 годах проходила под влиянием одного из величайших открытий XXI века – открытия гравитационных волн. Для меня, как специалиста по тесным двойным системам, было принципиально важно то, что гравитационные волны обнаружены как результат слияния черных дыр в двойных системах. Открытие рентгеновских двойных систем в начале 1970‑х годов обеспечило первое процветание проблемы тесных двойных систем, а открытие гравитационно-волновых двойных систем реализовало мощный толчок и второе процветание этой проблемы. Как уже отмечалось, 14 сентября 2015 года американская лазерная гравитационно-волновая обсерватория LIGO зарегистрировала первый сигнал от слияния черных дыр в двойной системе (событие 150914; если читать это слово справа налево, то получается 14 сентября 2015 года – дата открытия). Об этом открытии американскими учеными было официально объявлено 11 февраля 2016 года на специальной пресс-конференции. Сразу после пресс-конференции в международном журнале Physical Review Letters (том 116, 061102, 2016) вышла соответствующая научная статья. Международный список авторов этой статьи включает около 1200 ученых из 15 стран. В число авторов этой эпохальной статьи вошли российские ученые из научных групп Владимира Борисовича Брагинского (физический факультет МГУ) и Ефима Аркадьевича Хазанова (Институт прикладной физики Российской академии наук). В этой статье есть ссылка на работу сотрудников ГАИШ: В. М. Липунова, К. А. Постнова и М. Е. Прохорова (1997), в которой было предсказано, что первыми в гравитационно-волновом эксперименте LIGO должны быть открыты не сливающиеся нейтронные звезды (которых большинство), а черные дыры (поскольку энергия, выделяемая в виде гравитационных волн при слиянии черных дыр, много больше, чем при слиянии нейтронных звезд).

Илл. 103. Сын Миша с женой Олей выдают замуж дочку Яну – мою внучку. Июль 2022 г.

Илл. 104. Мой внук Денис на выпускном экзамене в музыкальной школе. Апрель 2023 г.

Илл. 105. Дочка Таня (в центре) с детьми Данилой и Таней – моими внуками. Декабрь 2023 г.

Как уже упоминалось выше, в марте 2016 года состоялась научная сессия Отделения физических наук РАН, посвященная открытию гравитационных волн. Мне было поручено выступить с докладом об этом эпохальном открытии. Я сделал тридцатиминутный доклад на тему «Открытие гравитационных волн – новый этап в исследованиях черных дыр». Позднее этот доклад был опубликован в специальном выпуске журнала «Успехи физических наук». В своем докладе я подчеркнул выдающееся значение открытия гравитационных волн для науки и для окончательного открытия черных дыр.

Если ранее, изучая черные дыры, мы могли лишь пассивно наблюдать рентгеновские ореолы вокруг них, образованные в результате аккреции вещества в рентгеновских двойных системах, то с открытием гравитационных волн мы можем как бы экспериментировать с черными дырами: изучать процесс их слияния в двойных системах, обусловленный потерей энергии на излучение гравитационных волн, исследовать процесс формирования общего горизонта событий, а также наблюдать различные моды колебаний этого горизонта и характер их затухания (который проявляется на кривой изменения интенсивности гравитационно-волнового сигнала в виде колебаний с нарастающей частотой и убывающей амплитудой – так называемая стадия «ring down»). Изучение специфических, так называемых квазинормальных мод колебаний общего горизонта событий позволит получить окончательные доказательства существования горизонта событий у черных дыр. Я также рассказал об истории исследования тесных двойных звездных систем как источников гравитационных волн. Подчеркнул, что первые косвенные наблюдательные свидетельства наличия гравитационных волн были получены еще в 1975 году в связи с открытием Р. Халсом и Дж. Тейлором радиопульсара в двойной системе PSR1913+26. Орбитальный период этой двойной системы укорачивается из‑за потери энергии на излучение гравитационных волн в точном соответствии с теорией Эйнштейна. Рассказал я также о классических тесных двойных системах, содержащих массивные звезды, которые являются эволюционными предшественниками двойных черных дыр, о механизмах формирования двойных черных дыр, а также подвел итоги полувековых поисков и исследований аккрецирующих черных дыр в рентгеновских двойных системах.