Модельдеулерді пайдалана отырып, астрофизиктер тобы өліп жатқан жұлдыздар шығаратын қоқыс гравитациялық толқындардың көзі болуы мүмкін екенін анықтады - Эйнштейн ғасырдан астам уақыт бұрын болжаған кеңістіктегі пульсация.
Гравитациялық толқындарды жалпы салыстырмалылық теориясы болжайды, олар жеделдетіп бара жатқан массивтік нысандар тудыратын кеңістік-уақыттағы толқындар. Толқындар нейтрондық жұлдыздар мен қара тесіктер арасындағы екілік және бірігу сияқты объектілердің өзара әрекеттесуінен де жасалады.
Гравитациялық толқындарды алғаш рет Луизиана мен Вашингтонда орналасқан лазерлік интерферометриялық гравитациялық-толқын обсерваториясы (LIGO) анықтады. LIGO гравитациялық толқындарды жерасты құрылыстарындағы айналарға соқтығысатын лазерлік импульстардың уақытындағы аздаған айырмашылықтарды өлшеу арқылы анықтайды; бұл айырмашылықтар кеңістік-уақыттағы пульсациялар лазерлік импульстарды сәл кешіктіретінін көрсетеді.
Енді зерттеушілер тобы әлі анықталмаған ғарышта толқынның жаңа түрі болуы мүмкін деп болжайды: өліп жатқан жұлдыздар шығаратын материяның гравитациялық толқындары. Олардың зерттеулері бүгін Америка астрономиялық қоғамының 242-ші отырысында таныстырылды.
«Бүгінге дейін LIGO екілік жүйелерден гравитациялық толқындарды ғана анықтады, бірақ бір күні ол гравитациялық толқындардың екілік емес бірінші көзін анықтайды», - деді Оре Готтлиб, Солтүстік-Батыс университетінің астрофизигі және зерттеудің жетекші авторы. босату. «Кокондар - бұл көздердің осы түрлерін іздеуіміз керек бірінші орындардың бірі».
Мұндай толқындар әлі байқалмаса да, олар Готлиб пен оның әріптестері жүргізген модельдеулерде болжанған. Зерттеушілер жұлдыздардың қалай өлетінін, материалды сыртқа шығарып, ішке қарай жиырылып, артындағы бос орындарда қара тесіктер қалдыратынын модельдеді.
Зерттеушілер қара тесіктерді жинақтаушы дискілер – қара тесіктерді қоршап тұрған және олардың көлеңкелерін радиотелескоп кескіндерінде көрінетін қатты қыздырылған материал – гравитациялық толқындардың көзі бола алатынын анықтауға тырысты.
Бірақ жинақтау дискілеріне қарасақ, команданың есептеулері өліп жатқан жұлдыздар шығаратын жеделдетілген материал ағындарын қоршап тұрған материяның коконынан алынған модельденген деректермен бұзылды. Модель ағындардың айналасындағы материал LIGO анықтаған жиілік диапазонында кеңістік-уақыттағы ауытқуларды тудыруы мүмкін деп болжады.
Жаңа көздерден гравитациялық толқындарды анықтау гравитациялық толқынның фонын немесе ғаламды үнемі таралып жатқан гравитациялық толқындардың шуын іздейтін астрофизиктер үшін пайдалы болар еді. Ғалымдар гравитациялық толқын фонын LIGO-ға ұқсас жұмыс істейтін пульсарлық-уақыт массивтері арқылы іздейді, бірақ жер асты лазерлік импульстерден гөрі жылдам айналатын пульсарлар шығаратын жарықты уақытты анықтауға сүйенеді.
Гравитациялық-толқын астрономиясының Қасиетті Граясы ғарышқа негізделген обсерватория болады, ол дәл осылай жұмыс істейді, бірақ LIGO-ға қарағанда әлдеқайда үлкен масштабта (одан кейін ол кеңейіп, LIGO-Вирго-KAGRA-ны құру үшін басқа обсерваториялармен біріктірілді) ынтымақтастық). Гравитациялық «толқындарды» анықтау үшін LIGO-ның ұзындығы 2,5 миль (4 шақырым) қолдарын пайдаланудың орнына, астрофизиктер ұсынылған LISA миссиясының ұзындығы 1,5 миллион миль (2,41 миллион шақырым) қолдарын пайдалана алады.
Бірақ мұндай обсерватория пайда болған кезде, егер сіз қайда іздеу керектігін білсеңіз, бұл әрине көмектеседі.
Сондай-ақ оқыңыз: