Сигналы черных дыр

Астрофизики впервые обнаружили в разных частях света гигантские гравитационные волны. С подробностями — Nature News.


После исторического открытия искривления пространства-времени, которое было сделано в 2015 году посредством наземных детекторов, сейчас ученым удалось переоткрыть предсказанные Альбертом Эйнштейном гравитационные волны, применив совершенно другой подход. Отслеживание изменения расстояний между Землей и пульсарами, звездами-маяками в ее галактическом окружении, позволило выявить растяжение и сжатие пространства, вызванное прохождением гравитационных волн. Первоначальное открытие зарегистрировало волны, порожденные столкновением и слиянием двух черных дыр звездного размера, наиболее вероятный источник нынешнего открытия — совокупный сигнал многих пар гораздо больших черных дыр, медленно обращающихся вокруг друг друга в центрах далеких галактик. Это должны быть черные дыры в миллионы или даже миллиарды раз более массивные, чем Солнце, а порождаемые их парным вращением волны в тысячи раз мощнее и длиннее тех, что были открыты в 2015-м. Сейчас речь идет о длинах волн в десятки световых лет, тогда как рябь на ткани пространства-времени, обнаруженная в 2015 году с помощью интерферометрии, измерялась десятками или сотнями километров. «Пульсарные» наблюдения, приведшие к нынешнему открытию, продолжались больше 10 лет, сейчас о схожих результатах доложили североамериканская группа NANOGrav, европейская European Pulsar Timing Array, к которой присоединились астрономы из Индии, а также участники австралийского проекта Parkes Pulsar Timing Array и его китайского аналога Chinese Pulsar Timing Array.
Все эти группы использовали мощные радиотелескопы для отслеживания миллисекундных пульсаров, невероятно плотных нейтронных звезд, испускающих радиоволны из своих магнитных полюсов. Каждый раз, когда пульсар оборачивается вокруг своей оси, исходящий от него пучок электромагнитного излучения попадает в поле зрения земного наблюдателя, и эти импульсы поступают с регулярными интервалами. Миллисекундные пульсары совершают сотни оборотов в секунду. Если последний сигнал происходит от совокупности гравитационных волн, рожденных тысячами сверхмассивных черных дыр по всей Вселенной, это будет первым прямым свидетельством существования таких двойных систем и того, что их орбиты достаточно близки друг к другу, чтобы породить измеряемые гравитационные волны. По мнению ученых, из этого следует, что в каждой из пар в конце концов произойдет поглощение одного партнера другим, а это вызовет вспышку, подобную той, что обнаружили интерферометры в 2015 году, но куда более мощную. Сигналы таких событий могут быть зарегистрированы космическим детектором гравитационных волн Laser Interferometer Space Antenna (LISA), запуск которого намечен на 2030-е годы.

Марина АСТВАЦАТУРЯН

Нет комментариев