Използвайки симулации, екип от астрофизици установи, че отломките, изхвърлени от умиращи звезди, могат да бъдат източник на гравитационни вълни – вълни в пространство-времето, предсказани от Айнщайн преди повече от век.
Гравитационен вълните се предсказват от общата теория на относителността, те са вълни в пространство-времето, генерирани от масивни обекти, които се ускоряват. Вълните също се създават от взаимодействия на обекти като двоични системи и сливания между неутронни звезди и черни дупки.
Гравитационните вълни бяха открити за първи път от Лазерната интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни (LIGO), която е базирана в Луизиана и Вашингтон. LIGO открива гравитационни вълни чрез измерване на малки разлики във времето на лазерните импулси, удрящи огледала в подземни структури; тези разлики предполагат, че пулсациите в пространство-времето леко забавят лазерните импулси.
Сега екип от изследователи предполага, че нов тип вълна може да пулсира в космоса, която все още не е открита: гравитационни вълни, произведени от материя, излъчвана от умиращи звезди. Изследването им беше представено днес на 242-ата среща на Американското астрономическо общество.
„Към днешна дата LIGO е открил само гравитационни вълни от бинарни системи, но един ден ще открие първия недвоичен източник на гравитационни вълни“, каза Оре Готлиб, астрофизик от Северозападния университет и водещ автор на изследването, в Northwestern освобождаване. „Пашкулите са едно от първите места, където трябва да търсим тези видове източници.“
Въпреки че такива вълни все още не са наблюдавани, те бяха предсказани в симулации, проведени от Готлиб и колегите му. Изследователите моделираха как звездите умират, изхвърляйки материал навън и свивайки се навътре, оставяйки черни дупки в празнините, които оставят след себе си.
Изследователите се опитаха да определят дали акреционните дискове на черни дупки – свръхнагретият материал, който заобикаля черните дупки и прави сенките им видими в изображенията на радиотелескопа – могат да бъдат източник на гравитационни вълни.
Но гледайки към акреционните дискове, изчисленията на екипа бяха нарушени от симулирани данни от пашкула от материя, заобикалящ струи от ускорен материал, произведен от умиращи звезди. Моделът предполага, че материалът около струите може да причини смущения в пространство-времето, които са в честотния диапазон, открит от LIGO.
Откриването на гравитационни вълни от нови източници също би било благодат за астрофизиците, които се стремят да проследят фона на гравитационните вълни или шума на гравитационните вълни, непрекъснато преминаващи през Вселената. Учените търсят фона на гравитационната вълна, използвайки пулсарно-времеви масиви, които работят по подобен начин на LIGO, но разчитат на синхронизиране на светлината, излъчвана от бързо въртящи се пулсари, а не на подземни лазерни импулси.
Светият Граал на астрономията на гравитационните вълни ще бъде базирана в космоса обсерватория, която ще работи по същия начин, но в много по-голям мащаб, отколкото LIGO (която оттогава се разшири и се обедини с други обсерватории, за да образува LIGO-Virgo-KAGRA сътрудничество). Вместо да използват дългите 2,5 мили (4 километра) рамена на LIGO за откриване на гравитационни "вълни", астрофизиците биха могли да използват дългите 1,5 милиона мили (2,41 милиона километра) рамена на предложената мисия LISA.
Но всеки път, когато се появи такава обсерватория – ако някога – със сигурност ще помогне, ако знаете къде да търсите.
Прочетете също: