Физики усомнились в том, что LIGO открыл гравитационные волны

Несколько космологов и физиков усомнились в открытии гравитационных волн гравитационной обсерваторией LIGO, обнаружив необычную "синхронизацию шумов" в данных с двух детекторов этого научного прибора, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org

"Я пытался воспроизвести то, о чем пишут коллеги в этой статье. Мне не удалось этого сделать, причиной чего, как мне кажется, являются ошибки при "вычистке" данных. Даже если бы эти аномалии присутствовали в наших данных, это бы никак не опровергло открытие всплеска GW150914 и не повиляло бы на его статистическую достоверность. Тем не менее, я сейчас связался с авторами этого заявления, и мы вместе пытаемся понять суть этих расхождений", — заявил Айэн Харри (Ian Harry) из Института гравитационной физики в Потсдаме (Германия), один из участников коллаборации LIGO.

В сентябре 2015 года, фактически сразу после включения обновленного LIGO, ученые обнаружили всплеск гравитационных волн, порожденных сливающимися черными дырами общей массой в 65 Солнц. Впоследствии, LIGO зафиксировал еще два всплеска гравитационных волн, только один из которых был официально признан научным сообществом. Еще один всплеск был найден в январе этого года, после начала второго этапа работы детекторов.

Павел Насельский, росийско-датский физик из института Нильса Бора в Копенгагене, и ряд других ученых повторно проанализировали данные, собранные двумя детекторами LIGO во время обнаружения первой вспышки гравитационных волн, и обнаружили необычную аномалию, заставившую их думать, что все открытия LIGO могут оказаться плодом ошибки.

Насельский и его команда обратили внимание не на сам сигнал, порожденный черными  дырами, а на шумы, которые порождаются квантовыми флуктуациями вакуума и другими случайными процессами, а также специальными системами калибрации, которые используются для синхронизации "половинок" LIGO.

Как отмечают ученые, шумы их интересовали по той причине, что случайная синхронизация шумов и в том, и в другом детекторе на протяжении некоторого времени может породить сигнал, похожий на гравитационные волны, который будет практически невозможно отличить от реального, если анализировать только сигнал, а не все данные.

Для поисков подобных совпадений и аномалий датские физики скачали архив наблюдений LIGO, "удалили" из них четыре известных нам всплеска гравитационных волн, и попытались найти подобные совпадения в уровне шумов в данных и с того, и с другого детектора обсерватории.

По их словам, "синхронизация шумов" имела место и при обнаружении события GW150914 в сентябре 2015 года, и в недавнем событии GW170104. Это, по их мнению, заметно уменьшает вероятность того, что LIGO действительно удалось обнаружить сливающиеся черные дыры.

Харри, в свою очередь, считает, что ошибки есть в расчетах Насельского и его коллег. По его словам, использованная ими методика "очистки" сигнала сама по себе порождает подобные корелляции. Как отмечает ученый, если применить методику датских физиков для анализа абсолютно случайного набора данных, то получится та же самая картина, что и при анализе результатов наблюдений при помощи LIGO, что опровергает выкладки авторов статьи.

Более того, по словам представителя LIGO, сам сигнал можно увидеть в данных и того, и другого детектора невооруженным глазом, не сравнивая его с информацией со второй "половинки" обсерватории и никак не очищая его. Все это, по его мнению, говорит о том, что Насельский и его команда ошибаются – даже если бы эти "синхронизации" в шумах существовали, они бы не смогли усилить сигнал или искусственным образом породить его.

Любош Мотль, чешский физик-теоретик и бывший профессор Гарварда, излагает похожие мысли – его расчеты, построенные на базе данных LIGO, показывают, что гравитационные волны были однозначно обнаружены в сентябре 2015 года, и что ошибки и случайных совпадений здесь быть не может.

По его мнению, единственной ошибкой команды LIGO может быть то, что они не учитывают то, как поляризация гравитационных волн может влиять на работу детекторов обсерватории. Игнорирование этого фактора, по мнению Мотля, будет порождать небольшие расхождения между моделями слияний черных дыр и теми данными, которые получил LIGO при наблюдениях за тремя подобными событиями.