«Крайне примечательно, что эти гигантские космические катаклизмы можно не только измерять при помощи наших инструментов, но и использовать для проверки корректности проводимых замеров. Сам факт того, чтобы использовали эти волны для настройки наших детекторов, является знаком того, что мы переходим из эры первых открытий в эпоху точных замеров гравитационных волн», — заявил научный сотрудник Нантского университета (Франция) Бенуа Ревену, чьи слова приводит пресс-служба EGO.
Как объясняет Ревену, детекторы гравитационных волн LIGO, ViRGO и KAGRA отслеживают эти колебания пространства-времени при помощи лазерных лучей и зеркал массой в десятки килограмм, максимально изолированных от окружающей среды. Колебания пространства-времени меняют положение зеркал на значения, в сотни раз уступающие размерам одного атома водорода, и для их обнаружения зеркала LIGO необходимо особым образом стабилизировать.
Для этой стабилизации требуется настройка огромного числа параметров работы детекторов, что требует много времени, модельных расчетов и усилий со стороны персонала этих обсерваторий при каждом повторном включении данных установок. Научные коллективы этих гравитационных детекторов предположили, что данный процесс можно резко ускорить, если использовать в качестве эталона для настройки очень мощные всплески гравитационных волн, фиксируемые уже настроенными приборами.
Автонастройка детекторов гравитационных волн
Для проверки этой идеи исследователи проанализировали два мощных всплеска гравитационных волн, GW240925 и GW250207, которые были зафиксированы частью детекторов в сентябре 2024 года и феврале 2025 года, когда одна из двух половин LIGO, детектор в Хэнфорде, проходила очередную настройку и не работала на максимальном пике своих возможностей. Несмотря на это, ему удалось получить неточные, но реальные данные о свойствах этих сигналов.
Используя эти замеры, физики просчитали при помощи теории относительности то, как должен был протекать процесс слияния черных дыр, породивших эти всплески. Результаты этих расчетов ученые особым образом сравнили с замерами с «ненастроенной» половины LIGO, что позволило им очень быстро вычислить оптимальные параметры работы детектора и корректным образом настроить его, что было впоследствии проверено в ходе наблюдений.
«В будущем, если в работе одного из наших детекторов случится что-то нештатное, мы сможем использовать данные с других установок для получения качественных результатов замеров. Также эти расчеты дадут нам возможность отличить реальные отклонения от предсказаний теории относительности от неожиданных сбоев в работе одного из детекторов», — подытожила научный сотрудник Национального института ядерной физики (Италия) Элиза Маджо, чьи слова приводит пресс-служба EGO.
