Ved hjælp af simuleringer fastslog et hold af astrofysikere, at affaldet, der blev slynget ud af døende stjerner, kunne være kilden til gravitationsbølger - pulsationer i rum-tid forudsagt af Einstein for mere end et århundrede siden.
Gravitationel bølger forudsiges af den generelle relativitetsteori, de er krusninger i rum-tid genereret af massive objekter, der accelererer. Bølger er også skabt af vekselvirkninger af objekter såsom binære og fusioner mellem neutronstjerner og sorte huller.
Gravitationsbølger blev først opdaget af Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), som er baseret i Louisiana og Washington. LIGO detekterer gravitationsbølger ved at måle små forskelle i timingen af laserimpulser, der rammer spejle i underjordiske strukturer; disse forskelle tyder på, at pulseringerne i rum-tid forsinker laserimpulserne en smule.
Nu foreslår et team af forskere, at en ny type bølge kan pulsere gennem rummet, som endnu ikke er blevet opdaget: gravitationsbølger produceret af stof udsendt af døende stjerner. Deres forskning blev præsenteret i dag på det 242. møde i American Astronomical Society.
"Til dato har LIGO kun detekteret gravitationsbølger fra binære systemer, men en dag vil den opdage den første ikke-binære kilde til gravitationsbølger," sagde Ore Gottlieb, en astrofysiker ved Northwestern University og hovedforfatter af undersøgelsen, i en Northwestern frigøre. "Kokoner er et af de første steder, vi bør lede efter disse typer kilder."
Selvom sådanne bølger endnu ikke er blevet observeret, blev de forudsagt i simuleringer udført af Gottlieb og hans kolleger. Forskerne modellerede, hvordan stjerner dør, udstøder materiale udad og trækker sig sammen indad og efterlader sorte huller i de hulrum, de efterlader.
Forskerne forsøgte at afgøre, om sorte hul-tilvækstskiver - det overophedede materiale, der omgiver sorte huller og gør deres skygger synlige i radioteleskopbilleder - kunne være kilden til gravitationsbølger.
Men ser man på tilvækstskiver, blev holdets beregninger forstyrret af simulerede data fra kokonen af stof, der omgiver jetfly af accelereret materiale produceret af døende stjerner. Modellen foreslog, at materiale omkring jetflyene kunne forårsage forstyrrelser i rum-tid, der er inden for det frekvensområde, som LIGO detekterer.
At opdage gravitationsbølger fra nye kilder ville også være en velsignelse for astrofysikere, der søger at spore gravitationsbølgens baggrund eller støjen fra gravitationsbølger, der konstant fejer gennem universet. Forskere søger efter gravitationsbølgebaggrunden ved hjælp af pulsar-tids-arrays, som fungerer på samme måde som LIGO, men er afhængige af timing-detektering af lys udsendt af hurtigt-spinende pulsarer i stedet for underjordiske laserimpulser.
Gravitationsbølgeastronomiens hellige gral ville være et rumbaseret observatorium, der ville fungere på samme måde, men i meget større skala, end LIGO (som siden er udvidet og fusioneret med andre observatorier for at danne LIGO-Virgo-KAGRA samarbejde). I stedet for at bruge LIGOs 2,5-mile lange (4-kilometer) arme til at detektere gravitations-"bølger", kunne astrofysikere bruge de 1,5-million-mile-lange (2,41 millioner-kilometer) arme fra den foreslåede LISA-mission.
Men hver gang et sådant observatorium dukker op - hvis nogensinde - hjælper det bestemt, hvis du ved, hvor du skal lede.
Læs også: