Natuurkundigen van het LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) registreerden voor het eerst gravitatiegolven - verstoringen van de ruimte-tijd die honderd jaar geleden werden voorspeld door de maker van de algemene relativiteitstheorie, Albert Einstein. Wetenschappers van de Faculteit der Natuurkunde, die lid zijn van de internationale samenwerking van LIGO, maakten de opening bekend tijdens een live-uitzending georganiseerd door Lenta.ru en de Mikhail Lomonosov Moscow State University (MSU).
Zwaartekrachtgolven werden geregistreerd op 14 september 2015 om 05:51 uur ET (13:51 uur ET) bij twee dubbele detectoren van het LIGO-laserinterferometrische gravitatiegolfobservatorium in Livingston, Louisiana en Hanford, Washington.) in Amerika. LIGO-detectoren detecteerden relatieve fluctuaties van tien tot minus 19 meter (dit is ongeveer gelijk aan de verhouding van de diameter van een atoom tot de diameter van een appel) van paren testmassa's die vier kilometer van elkaar verwijderd waren.
Storingen worden gegenereerd door een paar zwarte gaten (29 en 36 keer zwaarder dan de zon) in de laatste fracties van een seconde voordat ze samensmelten tot een zwaarder roterend zwaartekrachtobject (62 keer zwaarder dan de zon). In een fractie van een seconde veranderden ongeveer drie zonsmassa's in zwaartekrachtgolven, waarvan het maximale stralingsvermogen ongeveer 50 keer groter was dan dat van het hele zichtbare heelal. De versmelting van zwarte gaten gebeurde 1,3 miljard jaar geleden (zolang de zwaartekrachtverstoring zich naar de aarde verspreidde).
Bij het analyseren van de aankomstmomenten van signalen (de detector in Livingston registreerde de gebeurtenis zeven milliseconden eerder dan de detector in Hanford), gingen de wetenschappers ervan uit dat de signaalbron zich op het zuidelijk halfrond bevond. Wetenschappers hebben de onderzoeksresultaten opgestuurd voor publicatie in het tijdschrift Physical Review Letters. De ontdekking werd gezamenlijk gedaan door de LIGO-samenwerkingsverbanden (waartoe ook de GEO-samenwerking met het Australian Consortium for Interferometric Gravitational Astronomy behoort) en de Frans-Italiaanse VIRGO, waarvan de detector zich in de buurt van Pisa bevindt.
Het LIGO-observatorium wordt gefinancierd door de US National Science Foundation en is gebouwd op initiatief van de Amerikaanse natuurkundigen Kip Thorne en Ronald Driever, voorgesteld in 1980. De installatiekosten worden geschat op $ 370 miljoen. Onderzoek bij LIGO wordt uitgevoerd als onderdeel van een samenwerking met dezelfde naam door meer dan duizend wetenschappers uit de Verenigde Staten en 14 andere landen, waaronder Rusland, vertegenwoordigd door twee groepen van de Moscow State University en het Institute of Applied Physics van de Russian Academy of Sciences (Nizhny Novgorod).
De Moskou-groep werd opgericht en werd tot voor kort geleid door Vladimir Braginsky, een van de pioniers van het onderzoek naar zwaartekrachtgolven in de wereld. De wetenschappelijke groep, opgenomen in het aantal co-auteurs van de wetenschappelijke ontdekking, omvat zeven medewerkers van de afdeling Physics of Oscillations van de Moscow State University, waaronder het hoofd van het team, Valery Mitrofanov. De groep is sinds 1992 bij het project betrokken en richt zich op het verbeteren van de gevoeligheid van gravitatiegolfdetectoren en het definiëren van de fundamentele kwantum- en thermodynamische beperkingen ervan.
De theoretische en experimentele studies van natuurkundigen van de Staatsuniversiteit van Moskou werden belichaamd in de creatie van nieuwe generatie detectoren die het mogelijk maakten om rechtstreeks zwaartekrachtgolven te observeren door de fusie van twee zwarte gaten. In de loop van het werk van de groep aan het LIGO-project werden resultaten verkregen die niet alleen belangrijk zijn voor het zoeken naar zwaartekrachtgolven, maar ook voor de fysica in het algemeen. “De wetenschappelijke betekenis van deze ontdekking is enorm. Net als in het geval van elektromagnetische golven, zullen we ons er na een tijdje volledig bewust van worden”, zei Mitrofanov.
