Блюз черных дыр и другие мелодии космоса - Жанна Левин

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.

К 1987 году Рон Древер смирился с распадом “Тройки” и переходом к иерархической структуре с Робби Фогтом в качестве директора. Да и особого выбора у него не было: он несколько раз ездил в Вашингтон для переговоров с Ричем Айзексоном из Национального научного фонда, и тот терпеливо, но настойчиво (“упорно”, как говорит Кип) убеждал его принять схему управления проектом, согласно которой все бразды правления передаются единственному руководителю, уполномоченному принимать решения. Если такая схема принята не будет, то проект свернут.

Вначале, когда Фогт только-только возглавил проект, Древер, по его собственным словам, не волновался, хотя Фогт и вносил в работу множество организационных изменений и, так сказать, “оттеснял” Древера на задний план. Но в целом все было неплохо – команда стала действовать более профессионально, более эффективно, да и финансирование заметно улучшилось. Так что поначалу Рон полагал назначение Фогта “довольно неплохим” решением, хотя его и расстраивал тот факт, что предложенные им технические решения не реализовывались немедленно. У Рона сложилось впечатление, будто Фогт был единственным, кто имел реальную возможность напрямую информировать Национальный научный фонд о работе над проектом. (Другие, впрочем, считают это преувеличением и рассказывают о коллективных презентациях проекта в ННФ.) Но постепенно Рону стало казаться, что он теряет контроль над проектом. Он жаловался, что любому члену команды, за исключением самого Фогта, было трудно в полной мере оценивать состояние работ на всех уровнях, поскольку директор жестко контролировал поток информации; так считал Рон, но, к примеру, Кип с этим не соглашался. Древера беспокоило, что работы по научному обоснованию проекта продвигались слишком медленно, хотя уже следовало бы готовить документ с предложением эксперимента. В дело пришлось вмешаться Кипу, который и написал большую часть этого документа, потому что Рон ненавидел писанину; в результате возникли недопонимание и напряжение: Рон раскритиковал некоторые положения – слишком, по его мнению, оптимистичные, слишком смелые, особенно когда речь шла о характеристиках установки. Он подозревал, что Кип мог рассердиться на него, посчитав высказанные замечания придирками. Теперь, когда прошло довольно много времени, Рон недоумевает: как же он мог не замечать растущего в коллективе напряжения?

В 1991 году заместителем директора проекта стал Стэн Уиткомб, который вдобавок выполнял обязанности личного референта Робби Фогта и даже его психотерапевта. Стэн был одним из первых экспериментаторов, разрабатывавших установку LIGO в 1980 году, но в 1985-м, из-за неясных перспектив проекта и, соответственно, собственной академической карьеры, поддался на уговоры и перешел в аэрокосмическую отрасль. (Некоторые объясняют его уход плохими отношениями с Роном.) Стэн был рад вернуться: начало 1980-х запомнилось ему счастливым – тогда он с упоением хлопотал в лаборатории, реализуя инновационные идеи. В те времена там работали только три человека, каждый из которых знал, что должен делать, и делал это. В 1991 году Стэн вернулся уже в качестве заместителя директора, причем вернулся в проект с многообещающим будущим, более серьезный и в меньшей степени исследовательский. Стэн описывает Робби как строгого, но эффективного руководителя. Если Рай, обладатель аналитического мышления, и Рон с его фантастической интуицией, будучи в составе “Тройки”, зачастую оказывались в тупике, то Робби сумел заставить их эффективно работать сообща. Но вот Рон Древер и Робби Фогт поладить так и не смогли.