|
Гравитационно-волнового фон Вселенной существует
|
|
|
|
Вселенная - это неспокойное место. Звезды взрываются, нейтронные звезды сталкиваются, а сверхмассивные черные дыры сливаются. Все эти и многие другие явления создают гравитационные волны. В результате космос наполняется волнующимся морем гравитационных колебаний.
|
|
|
|
Хотя с 2016 года мы можем напрямую обнаруживать гравитационные волны, гравитационно-волновая астрономия все еще находится в зачаточном состоянии. Мы смогли наблюдать только гравитационную рябь от сталкивающихся звездных черных дыр. Даже в этом случае все, что мы действительно можем обнаружить, - это заключительный гравитационный сигнал, возникающий в последние моменты слияния.
|
|
|
|
Однако мы можем собрать косвенные доказательства космического происхождения гравитационных волн. В прошлом году Североамериканская наногерцовая обсерватория гравитационных волн (NANOGrav) опубликовала свои первые наблюдения, которые были основаны на миллисекундных пульсарах.
|
|
|
|
Идея, лежащая в основе проекта NANOGrav, заключается в том, что пульсары излучают очень регулярные радиоимпульсы. Миллисекундные пульсары - это просто быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые при каждом вращении посылают в нашу сторону пучок радиоволн. Таким образом, если нейтронная звезда не испытывает редких звездотрясений, время пульсара настолько стабильно, что мы можем использовать его в качестве космических часов. Это означает, что любое небольшое отклонение во времени связано с изменением относительного движения.
|
|
|
|
|
|
|
Когда космические гравитационные волны проходят мимо пульсара, время их прохождения немного меняется. Смещение недостаточно велико, чтобы наблюдать его на отдельном пульсаре, но оно достаточно велико, чтобы статистический анализ многих пульсаров выявил гравитационные волны.
|
|
|
|
В результатах за 2023 год NANOGrav обнаружил свидетельства существования космических гравитационных волн, но у него не было достаточно данных, чтобы определить источник. Но даже это был потрясающий результат. Потребовалось 15 лет наблюдений, чтобы доказать существование этих космических волн. Теперь новая обсерватория опубликовала набор данных, и это меняет правила игры.
|
|
|
|
Система MeerKat radio array представляет собой набор из 64 антенн, расположенных в Южной Африке и управляемых Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией (SARAO). На этой неделе SARAO опубликовала серию статей о результатах своей работы всего за четыре с половиной года. Статьи были приняты к публикации в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества и доступны на сервере препринтов arXiv. Предыдущая статья о наборе данных NANOGrav была опубликована в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
В то время как NANOGrav наблюдал 67 миллисекундных пульсаров, MeerKAT собрал данные о 83. Он наблюдал эти пульсары с разрешением, аналогичным разрешению NANOGrav, но за треть времени. Эти результаты еще раз подтверждают существование космических гравитационных волн, но, как и в случае с наногравитацией, не подтверждают их происхождение. Нам все еще нужно больше данных, чтобы доказать, что они генерируются двойными черными дырами в Млечном Пути. Но теперь, когда над этим работают две группы наблюдателей, необходимые доказательства должны быть найдены в относительно ближайшем будущем.
|
|
|
|
Источник
|
