Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

Один из критиков, пожелавший остаться неназванным, предположил, что мормоны, в среде которых воспитывался Кип, научили его прозелитизму. Несмотря на то, что Кип уже давно перерос занудное морализаторство, сексизм и религиозность своего мормонского прошлого, предположил этот критик, он всегда готов заняться прозелитизмом ради благого дела. Продвижение проекта LIGO таким делом, безусловно, являлось. Почему он был одобрен, несмотря на ошеломляющую стоимость и огромный риск? Потому что Кип был очень обаятельным его сторонником, прекрасно умевшим убеждать людей. Кроме того, Кип славится в академической среде своей аккуратностью и честностью, а его работы ценятся за предельную ясность и точность. Короче говоря, Кип смог заставить коллег поверить ему.

Первое поколение детекторов LIGO продемонстрировало технологический успех, но не обнаружило источников гравитационных волн. Для того чтобы зарегистрировать слабые сигналы, приходящие с расстояний в миллиарды световых лет, требовалось усовершенствовать используемые технологии, то есть – повысить чувствительность установки. Усовершенствованная установка LIGO была спроектирована из расчета, что расстояние до источников может превышать миллиард световых лет. На таком расстоянии от нас находятся миллионы галактик. Чтобы попытаться предсказать количество компактных двойных систем в пределах этого расстояния, астрономы используют как можно более надежные оценки количества звезд, их размеров и продолжительности жизни. Таким образом, мы можем гарантировать существование источников сигналов для LIGO, хотя оценки их количества являются весьма спорными. По-прежнему нет гарантии, что пара компактных объектов столкнется в пределах разумного периода времени эксплуатации детектора [34].

Мы полагаемся на щедрость природы, на то, что она обеспечит источники в достаточно большом количестве, чтобы LIGO смог услышать саундтрек Вселенной за разумный период времени работы установки – за год или два, а не за двадцать или тридцать лет. Весьма вероятно, что никто не станет поддерживать эксплуатацию дорогостоящей обсерватории, если источники гравитационных волн не будут обнаружены в течение нескольких лет. LIGO предстоит внести свой вклад в астрономию, получив значимый научный результат – чтобы оправдать инвестиции. И эта мысль беспокоит многих, заставляя постоянно думать над тем, как расширить круг астрофизических задач, которые дополнительно можно исследовать с помощью обсерватории LIGO. У проекта еще слишком много недоброжелателей, и LIGO нужно будет убедить в своей важности все астрофизическое сообщество.

В настоящее время LIGO – единственная существующая в мире установка, обладающая достаточно высокой чувствительностью, чтобы обнаружить источники гравитационных волн. Поэтому условия пари, предложенные Джерри Острай-кером (по меньшей мере две независимые группы должны не только подтвердить обнаружение гравитационных волн, но и признать, что анализ, выполненный другой группой, не содержит ошибок), пока не могут быть выполнены. Однако Острайкер говорит, что будет удовлетворен, если сигнал, полученный на гравитационно-волновой установке, окажется подтвержденным с помощью телескопа. Разговор тут ведется о событиях одновременно и громких, и ярких: о сверхновых или нейтронных звездах, в которых при коллапсе сверхпроводящих магнитов огромной плотности выделяется большое количество электромагнитной энергии. Сегодня, когда модернизация установки LIGO практически завершена, Джерри, как и многие другие ученые, с нетерпением ожидает получения новых физических данных. И все же он заключил еще одно пари с ученым из команды LIGO (на этот раз не с Кипом), утверждая, что зарегистрированный сигнал гравитационных волн не будет подтвержден с помощью телескопов до 1 января 2019 года.

В далеком-далеком будущем, которое отстоит от нас гораздо дальше, чем наше прошлое (примерно гугол лет будущего против 13,8 миллиарда лет нашего прошлого), у всех звезд во Вселенной закончится топливо. Часть из них в конце концов превратится в черные дыры. Они поглотят окружающую их материю. Затем эти черные дыры поглотятся сверхмассивными черными дырами, а в конечном итоге все черные дыры во Вселенной испарятся благодаря эффекту излучения Хокинга. Это займет очень много времени (“Вечность – это очень долго, и чем ближе к концу, тем дольше”[35]). Излучение Хокинга будет распространяться в постоянно расширяющийся космос. Свет разольется по Вселенной. В итоге каждая частица окажется в одиночестве, вверху не будет яркого неба, и не будет ярких звезд, и не будет вращающихся вокруг них планет. Но сейчас мы здесь, и вверху, над нами, есть небо – яркое и спокойное. Однако держу пари, что оно вовсе не такое уж безмолвное.

Глава 13 Расёмон