В новом исследовании учёные из коллабораций LIGO и Virgo прочесали данные, полученные этими гравитационными обсерваториями, в поисках свидетельств гравитационного линзирования гравитационных волн. Хотя подтверждений этому эффекту в данных не нашлось, теория говорит, что гравитационные волны тоже должны быть подвержены воздействию крупных масс.

Астрономия, использующая гравитационные волны, отличается от той, что изучает электромагнитное излучение, в частности, видимый свет. Гравитационные волны слабы и их сложно обнаружить, зато они легко проходят сквозь массивные объекты. Благодаря этому гравитационная астрономия становится очень удобным инструментом изучения Вселенной. Правда, пока она ещё на самых ранних стадиях развития.

Гравитационное линзирование

Широко известен и многократно проверен эффект гравитационного линзирования света, предсказанный Эйнштейном. Свет от удалённого объекта отклоняется из-за гравитации другого массивного объекта – звезды, чёрной дыры, галактики. В результате массивный объект может фокусировать свет, как линза, и давать множество изображений одного объекта.

Гравитационные волны не похожи на свет, и представляют собой рябь пространства-времени, распространяющуюся в самом пространстве-времени. Теория Эйнштейна предсказывает, что и они должны отклоняться массивными объектами. Правда, такого пока ещё ни разу не наблюдалось.

Схематичное изображение гравитационных волн

Команда учёных искала свидетельства таких отклонений в данных, полученных при наблюдении за слияниями чёрных дыр, и собранных обсерваториями LIGO и Virgo. Они искали такие вещи, как идентичные слияния немного разных источников, или интерференционный рисунок гравитационных волн, полученный наложением двух изображений слияния, пришедших на Землю в немного разное время.

Гравитационное линзирование света помогает нам видеть удалённые объекты, недоступные другим методам наблюдения, и точнее измерять такие космологические параметры, как скорость расширения Вселенной. Обнаружение линзирования гравитационных волн позволит нам достичь новых вех в изучении космоса.

В данных по 36 слияниям команда никаких подобных свидетельств не обнаружила – но, возможно, это объясняет небольшой размер выборки. Учёные надеются, что после постройки новых обсерваторий, таких, как LISA, мы сможем обнаружить свидетельства наличия гравитационного линзирования гравитационных волн – или нам придётся пересматривать теорию Эйнштейна.