Koristeći simulacije, tim astrofizičara utvrdio je da bi krhotine koje izbacuju umiruće zvijezde mogle biti izvor gravitacijskih valova – valova u prostor-vremenu koje je predvidio Einstein prije više od jednog stoljeća.
Gravitacijski valovi su predviđeni općom teorijom relativnosti, oni su valovi u prostor-vremenu koje stvaraju masivni objekti koji se ubrzavaju. Valovi također nastaju interakcijama objekata kao što su binarne jedinice i spajanjem neutronskih zvijezda i crnih rupa.
Gravitacijske valove prvi je otkrio Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO), koji se nalazi u Louisiani i Washingtonu. LIGO detektira gravitacijske valove mjereći malene razlike u vremenu laserskih impulsa koji pogađaju zrcala u podzemnim strukturama; te razlike sugeriraju da pulsacije u prostor-vremenu malo odgađaju laserske impulse.
Sada, tim istraživača sugerira da novi tip valova možda pulsira svemirom koji tek treba biti otkriven: gravitacijski valovi koje proizvodi materija koju emitiraju umiruće zvijezde. Njihovo istraživanje predstavljeno je danas na 242. sastanku Američkog astronomskog društva.
"Do danas je LIGO detektirao samo gravitacijske valove iz binarnih sustava, ali jednog dana će detektirati prvi nebinarni izvor gravitacijskih valova", rekao je Ore Gottlieb, astrofizičar sa Sveučilišta Northwestern i glavni autor studije, u Northwestern osloboditi. "Čahure su jedno od prvih mjesta na kojima bismo trebali potražiti ove vrste izvora."
Iako takvi valovi još nisu uočeni, predvidjeli su ih u simulacijama koje su proveli Gottlieb i njegovi kolege. Istraživači su modelirali kako zvijezde umiru, izbacujući materijal prema van i skupljajući se prema unutra, ostavljajući crne rupe u prazninama koje ostavljaju za sobom.
Istraživači su nastojali utvrditi mogu li akrecijski diskovi crnih rupa – pregrijani materijal koji okružuje crne rupe i čini njihove sjene vidljivima na slikama radioteleskopa – biti izvor gravitacijskih valova.
Ali gledajući prema akrecijskim diskovima, izračuni tima bili su poremećeni simuliranim podacima iz čahure materije koja okružuje mlazove ubrzanog materijala koje proizvode umiruće zvijezde. Model je sugerirao da bi materijal oko mlaznica mogao uzrokovati poremećaje u prostor-vremenu koji su unutar frekvencijskog raspona koji detektira LIGO.
Detektiranje gravitacijskih valova iz novih izvora također bi bila blagodat za astrofizičare koji žele pratiti pozadinu gravitacijskih valova ili šum gravitacijskih valova koji neprestano prolaze kroz svemir. Znanstvenici traže pozadinu gravitacijskih valova pomoću vremenskih nizova pulsara, koji rade na sličan način kao LIGO, ali se oslanjaju na detekciju vremena svjetlosti koju emitiraju pulsari koji se brzo vrte, a ne na podzemne laserske impulse.
Sveti gral astronomije gravitacijskih valova bio bi svemirski opservatorij koji bi djelovao na isti način, ali u mnogo većem opsegu, od LIGO-a (koji se od tada proširio i spojio s drugim opservatorijima u obliku LIGO-Virgo-KAGRA suradnja). Umjesto korištenja LIGO-ovih krakova dugih 2,5 milje (4 kilometra) za otkrivanje gravitacijskih "valova", astrofizičari bi mogli koristiti krakove duge 1,5 milijuna milja (2,41 milijun kilometara) predložene misije LISA.
Ali kad god se takva zvjezdarnica pojavi - ako ikada - sigurno pomaže ako znate gdje tražiti.
Pročitajte također: