|
Гравитационные линзы могут фиксировать слияния черных дыр
|
|
|
|
Гравитационно-волновая астрономия стала одним из самых популярных новых видов астрономии с тех пор, как консорциум LIGO официально обнаружил первую гравитационную волну (GW) в 2016 году. Астрономы были в восторге от количества новых вопросов, на которые можно было ответить, используя этот метод зондирования, который никогда ранее не рассматривался. Но многие нюансы GWs, которые LIGO и другие детекторы обнаружили в 90 гравитационно-волновых объектах, которые они обнаружили с 2016 года, утрачены. Исследователям трудно определить, из какой галактики исходит гравитационная волна. Но теперь в новой статье исследователей из Нидерландов есть стратегия и разработаны некоторые модели, которые могут помочь сузить область поиска места рождения GWs. Для этого они используют еще одно любимое занятие астрономов всего мира — гравитационное линзирование.
|
|
|
|
Важно отметить, что считается, что GW возникают в результате слияния черных дыр. Эти катастрофические события буквально искажают пространство-время до такой степени, что их слияние вызывает рябь в самой гравитации. Однако эти сигналы чрезвычайно слабы, когда они достигают нас, и часто они исходят с расстояния в миллиарды световых лет. Детекторы, подобные LIGO, специально разработаны для поиска таких сигналов, но добиться высокого соотношения сигнал/шум по-прежнему сложно. Поэтому они также не особенно хороши в детализации того, откуда поступает конкретный сигнал GW. Обычно они могут сказать: "Это произошло вон с того участка неба", но поскольку "этот участок неба" может содержать миллиарды галактик, это не сильно помогает сузить круг поиска. Но астрономы часто упускают из виду то, что GW может рассказать им о галактике, из которой она возникла, если они не знают, из какой галактики она произошла. Вот тут-то и возникает гравитационное линзирование.
|
|
|
Гравитационные линзы - это физическое явление, при котором сигнал (в большинстве случаев световой), исходящий от очень удаленного объекта, искажается массой объекта, находящегося между ним и нами, находящимися на Земле. Они отвечают за создание "колец Эйнштейна", одних из самых впечатляющих астрономических изображений. Однако масса может влиять не только на свет, но и на гравитационные волны. Следовательно, по крайней мере, возможно, что сами гравитационные волны могут быть искажены массой объекта, находящегося между ними и Землей. Если астрономы смогут обнаружить это искривление, они также смогут определить, из какой конкретной галактики в той или иной области неба исходит знак GW. Как только астрономы смогут точно определить галактику, создающую гравитационную волну, возможности неба станут (не) пределом. Они смогут сузить все виды характеристик не только самой галактики, генерирующей волны, но и галактики перед ней, создавая объектив. Но как именно астрономы должны выполнять эту работу?
|
|
|
|
Именно этому посвящена новая статья Эвуда Вемпе, аспиранта Университета Гронингена, и их соавторов. В статье, опубликованной в Monthly Notices Королевского астрономического общества (Royal Astronomical Society), подробно описывается несколько симуляций, которые пытаются сузить область происхождения линзированной гравитационной волны. В частности, они используют метод, аналогичный триангуляции, который используют мобильные телефоны для определения точного местоположения по отношению к GPS-спутникам. Использование этого метода может оказаться плодотворным в будущем, поскольку авторы полагают, что существует до 215 000 потенциальных GW-линзированных объектов, которые можно было бы обнаружить в наборах данных следующего поколения GW-детекторов. В то время как они все еще появляются в Сети, теоретики и специалисты по моделированию продолжают усердно работать, пытаясь выяснить, какие данные можно было бы ожидать для различных физических реалий этого новейшего типа астрономических наблюдений.
|
|
|
|
Источник
|
