V-kosmose.com

LIGO планирует найти все 8 удивительных источников гравитационных волн

LIGO планирует найти все 8 удивительных источников гравитационных волн

Обсерватория LIGO функционирует с 2015 года. Именно она позволила нам впервые зафиксировать удивительные гравитационные волны и вывести из теоретических предположений Альберта Эйнштейна в реальность. Ученые полагают, что всего можно найти 8 источников этих колебаний гравитационного поля. Сколько успели выявить, и сколько предстоит обнаружить?

  1. Черные дыры

Первая фотография сверхмассивной черной дыры

Первая фотография сверхмассивной черной дыры

Нашли!

Это первый улов LIGO, которым так гордились ученые. 14 сентября 2015 года удалось зафиксировать вибрации от двух столкнувшихся черных дыр, где масса каждой в 30 раз превосходит солнечную.

Это открытие доказало, что массивные подвижные космические объекты сотрясают пространство-время, формируя гравитационные волны. Даже вывивший их Эйнштейн относился к этому явлению весьма скептически и считал погрешностью или ошибкой вычислений. Обсерватории LIGO и Virgo в целом сумели найти 10 событий слияния черных дыр.

  1. Нейтронные звезды

Ученые впервые нашли особую разновидность нейтронной звезды за пределами Млечного Пути, используя данные рентгеновской обсерватории Чандра (НАСА) и Очень Большого Телескопа (ЕЮО, Чили)

Ученые впервые нашли особую разновидность нейтронной звезды за пределами Млечного Пути, используя данные рентгеновской обсерватории Чандра (НАСА) и Очень Большого Телескопа (ЕЮО, Чили)

Нашли!

Предполагали, что нейтронные звезды при столкновении также могут создавать гравитационные волны. Эту теорию подтвердили в августе 2017 года, когда заметили первое слияние, а уже 25 апреля отметили еще одно событие.

Детали удалось узнать с помощью чувствительных к свету по всему ЭМ-спектру телескопов. Они показали, как разрушились и слились нейтронные звезды, а также продемонстрировали формирование драгоценных элементов, вроде золота, серебра и платины.

  1. Нейтронная звезда и черная дыра

Возможно

Это еще одно потенциальное событие, способное создавать гравитационные волны. Исследователи считают, что могли заметить нечто подобное 26 апреля 2019 года. Однако сигнал оказался чересчур слабым для полной уверенности.

Если бы команде удалось доказать реальность происходящего, то можно было подтвердить возможность существования этих объектов в качестве близких соседей. В теории они могут находиться рядом, но в реальности пока такого не видели.

Изучение подобной пары крайне важно, потому что поможет разобраться в особенностях материала «ядерная паста», из которого состоят нейтронные звезды.

  1. Черные дыры средней массы

Не нашли

Пока все найденные LIGO и Virgo черные дыры принадлежали категории звездной массы, то есть  они весят меньше 100 солнечных масс. Физики также знают о существовании невероятно массивных черных дыр, чьи показатели достигают миллионов и миллиардов солнечных масс.

Но есть ли между этими категориями черные дыры средней массы? Полагают, что это неуловимое связующее звено, которое раскроет детали процесса формирования и развития черных дыр. У исследователей есть намеки на их существование, но событие столкновения стало бы отличным подтверждением.

  1. «Ухабистая» нейтронная звезда

Не нашли

Если хотите узнать секреты «ядерной пасты» нейтронных звезд, то следует зафиксировать небольшие «возвышенности/горы» на звездной поверхности. Все массивные ускоряющиеся объекты генерируют гравитационные волны. Но многие из них крайне слабы для обнаружения.

Физики полагают, что одинокая нейтронная звезда с небольшим изъяном (например, миллиметровым выступом) будет излучать фиксируемые гравитационные волны в период вращения.

  1. Взрывы сверхновых

На этом снимке в ложном свете отображена многогранность Кассиопеи А. Для этого использовали снимки трех обсерваторий НАСА. Красный – инфракрасные сведения Спитцера, желтый – прямое наблюдение Хаббла, а зеленый и синий – обзор рентгеновских лучей Чандра

На этом снимке в ложном свете отображена многогранность Кассиопеи А. Для этого использовали снимки трех обсерваторий НАСА. Красный – инфракрасные сведения Спитцера, желтый – прямое наблюдение Хаббла, а зеленый и синий – обзор рентгеновских лучей Чандра

Не нашли

Сверхновые представляют собою звездный взрыв. То есть, это смерть массивной звезды, где выбрасывается огромное количество разновидностей света и частиц, включая призрачные субатомные частицы (нейтрино). Однако ученые все еще не могут понять, почему звезды взрываются в виде сверхновой.

Но полагают, что при этом должны формироваться специфические гравитационные волны, связанные с турбулентностью и структурой зарождающейся нейтронной звезды. Чтобы уловить такие сигналы, сверхновая должна располагаться в Млечном Пути и поближе к нам.

  1. Волны Большого Взрыва

Не нашли

Ученые считают, что Земля постоянно атакуется множеством маленьких гравитационных волн, поступающих со всех сторон. Это фон гравитационных волн, где некоторые поступают от Большого Взрыва.

Если получится найти гравитационные волны реликтового типа, то мы бы смогли заглянуть в историю Вселенной дальше, чем это удавалось раньше. Но настолько слабый сигнал будет сложно отличить от фоновых.

  1. Новые источники?

Картина «детской» Вселенной. На карте отображены WMAP температуры микроволнового фонового излучения. Горячие точки – красные, а холодные – синие.

Картина «детской» Вселенной. На карте отображены WMAP температуры микроволнового фонового излучения. Горячие точки – красные, а холодные – синие.

Неизвестно

Велика вероятность того, что детекторы смогут уловить множество сигналов гравитационных волн, но исследователи не сумеют распознать источник. Новые данные постоянно меняют наше восприятие Вселенной. Поэтому вполне вероятно, что мы можем рассчитывать найти экзотический источник гравитационных волн, о котором даже не подозревали.