Ученые из обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA разработали новый метод настройки детекторов гравитационных волн.
Этот метод, получивший название астрофизической калибровки, напоминает программу Auto-Tune в музыке. Она автоматически корректирует голос, если он не совпадает с нотами. Исследователи сверяют полученные сигналы с теорией относительности Эйнштейна и данными других детекторов. Это помогает выявлять и устранять искажения, даже если один из приборов временно выходит из строя.
Кристофер Берри из Университета Глазго объясняет, что гравитационные волны искажают пространство. Они достигают Земли спустя миллионы лет в виде микроскопических колебаний, неслышимых для человека. Детекторы преобразуют эти колебания в звуковые сигналы, похожие на щелчки. По этим звукам ученые определяют массу черных дыр, их скорость вращения, расстояние и местоположение. Астрофизическая калибровка обеспечивает точность этих данных.
Новый метод позволил сохранить данные двух мощных сигналов, зафиксированных детектором LIGO Hanford в Вашингтоне. Первый сигнал, GW240925, был пойман 25 сентября 2024 года. В этот момент слились две черные дыры массой 7-9 солнечных масс, находящиеся на расстоянии более миллиарда световых лет. В тот день детектор дал сбой, но ученые быстро его устранили. Это позволило проверить эффективность нового метода на известной проблеме.
Второй сигнал, GW250207, был зафиксирован 7 февраля 2025 года. Это второй по мощности сигнал из почти 200, обнаруженных с 2015 года. В результате слияния двух черных дыр массой 30-35 солнечных масс на расстоянии 600 миллионов световых лет, детектор Hanford только начал работу после паузы. Системы мониторинга не собирали данные, и астрофизическая калибровка стала единственным способом настройки прибора. Линг Сун из Австралийского национального университета отмечает, что без этого метода данные пришлось бы удалить.
Дэниел Уильямс подчеркивает, что теперь у ученых есть надежный план на случай сбоев. Когда данные собирают три прибора вместо двух, физики точнее определяют координаты событий в небе. Стивен Фэрхерст уверен, что в будущем эти расчёты помогут понять, как быстро расширяется Вселенная. Статья о новом методе была опубликована на сайте Physical Review Letters через 10 лет после открытия гравитационных волн, за которое авторы получили Нобелевскую премию.