Как же аналогичную задачу удалось решить всего за несколько часов? Ответ простой – за последние 20 лет произошла революция быстродействия поисковых телескопов. Их возможности возросли в сотни раз! Сейчас самые быстрые телескопы-роботы всего за неделю способны осмотреть все небо. Аналогичная задача в ХХ веке решена была за несколько десятилетий. При этом надо не просто получить снимки, а найти на них все новые объекты!
Поэтому событие 17 августа 2017 года явилось результатом сразу двух революций в технологии: физики научились измерять расстояния с тысячекратной точностью по сравнению с ХХ веком, а астрономы создали телескопы-роботы, способные обозревать поля и находить новые объекты с тысячекратной скоростью.
Нейтронные звезды – это первый класс астрономических объектов, существование которых было предсказано теоретически и подтверждено наблюдениями. В 1932 году советский физик Лев Давыдович Ландау высказал идею о том, что в природе должны существовать гигантские атомные ядра с атомной массой больше массы Солнца и размером 10 км. Это случилось еще до открытия нейтронов британцем Джеймсом Чедвиком. Через два года американские астрофизики Вальтер Бааде и Фриц Цвикки дали им название – нейтронные звезды – и высказали предположение, что эти звезды рождаются в результате катастрофического коллапса (гравитационного сжатия), который в свою очередь сопровождается вспышкой Сверхновой звезды. Они прямо указали на Крабовидную туманность, которая образовалась в результате вспышки Сверхновой, наблюдавшейся китайскими астрономами в 1054 году. Именно здесь, в Крабовидной туманности, через 35 лет был найден самый молодой радиопульсар – быстро вращающаяся нейтронная звезда.
В 1966 г. советские ученые Яков Борисович Зельдович и Игорь Дмитриевич Новиков нашли физический процесс, который мог бы сделать эти микроскопические по масштабам звезд объекты с радиусом порядка 10 км яркими источниками электромагнитного излучения. Этот механизм – падение окружающего вещества на нейтронную звезду – был предложен Иосифом Самуиловичем Шкловским (1967) как объяснение природы самого яркого рентгеновского источника Sco X-1. Почти в то же время Николай Семенович Кардашев (1964) и итальянский астрофизик Франко Пачини (1967) нашли еще один источник энергии замагниченной нейтронной звезды – это запасенная во время коллапса ее вращательная энергия. Так нейтронные звезды, родившиеся на кончике пера, стали научной гипотезой, прямо подтвержденной после открытия радиопульсаров английским радиоастрономом Хьюишем (1968; Нобелевская премия 1971 года) и рентгеновских пульсаров (Риккардо Джиаккони, Нобелевская премия 2002 года).
После открытия двойного радиопульсара авcтралийскими радиоастрономами Аланом Халсом и Джозефом Тэйлором (Нобелевская премия 1993 года) стало ясно, что во Вселенной идут процессы столкновений нейтронных звезд, поскольку время слияния этой двойной было меньше ее возраста.
Процесс столкновения двух нейтронных звезд – этих сверхтяжелых атомных ядер – напоминает столкновение элементарных частиц в коллайдерах. Однако выделяющаяся энергия в этом своеобразном космическом коллайдере несравненно выше. Фактически, столкновение нейтронных звезд наряду со столкновением черных дыр, обнаруженных два года назад (открытие удостоено недавно Нобелевской премии по физике за 2017 год), представляет собой самый мощный процесс во Вселенной, сопровождающийся гравитационно-волновым импульсом. Именно поэтому Кип Торн – главный идеолог проекта – начал продвигать идею гравитационно-волнового детектора LIGO еще в 80-е годы.
Но сразу возник вопрос: как часто такие процессы идут во Вселенной? Говоря языком физики элементарных частиц, надо было рассчитать вероятность процессов столкновения релятивистских звезд во Вселенной: сечение самых мощных космических реакций.
Первые попытки оценить темп слияния нейтронных звезд в нашей Галактике, исходя из общих представлений об эволюции двойных систем вплоть до образования в них релятивистских звезд, оказались довольно приблизительными: 10-4 – 10-6 слияний в год. Почему? Потому что скорость слияний есть произведение большого числа трудно оцениваемых вероятностных коэффициентов наподобие формулы Дрейка для числа обитаемых планет в Галактике
К счастью, в начале 80-х годов, советские молодые астрофизики – только что окончившие аспирантуру ГАИШ МГУ Виктор Корнилов и Владимир Липунов – придумали новый теоретический метод исследования Вселенной – Машину Сценариев. Главная идея состояла в создании компьютерной модели нашей Галактики, а потом и Вселенной. В такой искусственной Вселенной постоянно рождались искусственные двойные системы, жизнь которых развивалась согласно нашим, быть может, не очень точным (а точная модель никем не создана до сих пор) теоретическим представлениям об эволюции двойных звезд. Причем начальные параметры двойных систем разбрасывались случайно, как говорят математики, методом Монте-Карло. Используя различные сценарии эволюции двойных звезд, молодые астрофизики, играя на этой компьютерной рулетке, прежде всего, пытались добиться подбора таких параметров эволюции, которые самым оптимальным образом объясняют наблюдаемые стадии эволюции двойных систем. То есть в создаваемой искусственной Вселенной должны на определенном этапе обязательно возникать объекты вроде Cyg X-1 – черная дыра в паре с голубым сверхгигантом.