Только что были обнаружены убедительные доказательства существования космического гравитационно-волнового фона. Речь идет о низкочастотном «гуле» во Вселенной, вызванным гравитационными волнами, испускаемыми в процессе слияния чёрных дыр. Чтобы обнаружить этот «гул», нам нужен детектор размером с галактику, и решение было найдено с помощью нейтронных звезд, известных как пульсары, расположенных в нашей галактике Млечный Путь.   Гравитационные волны возникают в результате ускорения массивных объектов, вызывая пульсацию самой ткани пространства-времени. Черные дыры, будучи чрезвычайно массивными и подвергаясь большому ускорению из-за гравитационного взаимодействия, производят сильные гравитационные волны. Эти волны сжимают и расширяют пространство, и их прохождение можно обнаружить по изменениям во времени импульсов, испускаемых пульсарами.   Однако эта задача не из легких. Для обнаружения гравитационных волн необходимо наблюдать за несколькими пульсарами и сравнивать изменения во времени их импульсов. Кроме того, необходимо компенсировать шумы и другие эффекты, чтобы различить мельчайшие изменения. Североамериканская наногерцовая обсерватория гравитационных волн, или NANOGrav, сосредоточилась на решении этой сложной задачи. За 15 лет они пронаблюдали 68 различных миллисекундных пульсара с помощью радиотелескопов.   Команда NANOGrav обнаружила сигнал, который близко совпадает с предполагаемым фоном гравитационных волн. Хотя вероятность того, что этот сигнал подлинный, составляет более 99%, он не достиг определенного пятисигмального порога обнаружения, поэтому мы называем это не подтвержденным открытием, а убедительным доказательством.   Последствия этого открытия далеко идущие. Существование гравитационных волн было предсказано Общей теорией относительности Эйнштейна и впервые подтверждено командой LIGO в 2016 году. Нынешняя разработка проверяет еще одно космологическое предсказание теории, потенциально демонстрируя, как природа решила проблему конечного парсека (The Final Parsec problem) - ключевой вопрос в нашем понимании того, как сверхмассивные черные дыры становятся такими большими. Исследователи делают вывод, что черные дыры действительно способны подойти достаточно близко, чтобы слиться, тем самым подразумевая, что природа нашла решение "проблемы конечного парсека" (см в дополнении).   По мере совершенствования наших наблюдений мы сможем и дальше раскрывать тайны Вселенной, поведения черных дыр и их влияния на космические структуры.   Это открытие также приводит нас к другим интересным возможностям. Фоновый «гул» может быть следствием быстрой инфляции Вселенной вскоре после Большого взрыва. Хотя это может показаться необычным, другие потенциальные источники «гула» еще более экзотичны. Таким образом, это открытие свидетельствует не только об удивительной сложности нашей Вселенной, но и о нашей растущей способности разгадать ее глубочайшие тайны. *) Проблема "конечного парсека" относится к теоретической загадке, связанной со слиянием двух сверхмассивных черных дыр после слияния галактик. На начальных этапах этого процесса черные дыры сбрасывают орбитальную энергию, динамически взаимодействуя с близлежащими звездами, что приводит к их сближению. Это динамическое трение достаточно эффективно, пока черные дыры не достигнут расстояния около одного парсека. С этого момента область вокруг двойных черных дыр становится фактически "обедненной" звездами. Это уменьшает гравитационное взаимодействие и последующее высвобождение орбитальной энергии, необходимой для еще большего сближения черных дыр. Этот этап, известный как "последний парсек", является препятствием для окончательного слияния черных дыр в единое целое.