|
Таинственный сигнал прошел через червоточину
|
|
|
|
Когда в 2015 году лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) обнаружила самую первую гравитационную волну, началась новая эра астрономии. Это дало ученым новый инструмент для наблюдения и регистрации некоторых из самых энергичных явлений в известной Вселенной - таких, как вспышки сверхновых, столкновения нейтронных звезд и слияния черных дыр. С момента обнаружения первой гравитационной волны (которая называется GW150914 и была получена в результате слияния черных дыр) LIGO обнаружила еще сотни таких волн, и некоторые из этих гравитационных волн вызвали новые и странные вопросы. Наглядный пример — детектор гравитационных волн, известный как GW190521.
|
|
|
|
Как следует из названия, GW190521 пролетел над Землей 21 мая 2019 года (объекты, обнаруженные гравитационными волнами, названы по датам их обнаружения в порядке год-месяц-день). Слияние двух черных дыр само по себе не является причиной гравитационных волн, которые мы можем обнаружить, — скорее, это взаимодействующие гравитационные поля двух массивных объектов, сближающихся по спирали, создают рябь в пространстве-времени. Как было показано при обнаружении GW150914 в 2015 году, это обычно приводит к слышимому “чириканью”, которое выглядит как нарастающий сигнал.
|
|
|
|
Однако в GW190521 отсутствует этот повышающий сигнал, иначе известный как “вдохновляющая” часть сигнала. Что странно, так это то, что образовавшаяся черная дыра находится в области средней массы rang (примерно в 142 раза больше массы нашего Солнца), поэтому LIGO должен был обнаружить сигнальный источник вдохновения.
|
|
|
|
|
|
|
Это заставило некоторых астрономов задуматься об альтернативных способах слияния этих двух черных дыр. Одна из идей заключается в том, что эти черные дыры были пойманы во взаимный гравитационный колодец, что, по сути, позволило им пропустить вдохновляющий сигнал, обычно связанный со слиянием черных дыр. Другие ученые размышляли о том, не слились ли черные дыры в Активное галактическое ядро (AGN), что могло бы помочь объяснить эту массивную двойную систему с помощью современных астрофизических моделей.
|
|
|
|
Но в новой статье, загруженной командой китайских ученых на сервер препринтов arXiv, есть другое, более экстремальное, но в то же время увлекательное предположение: может быть, это свидетельство существования червоточины?
|
|
|
|
“Сигнал отбоя после слияния двойных черных дыр (BBH) в другой вселенной может пройти через горловину червоточины и быть обнаружен в нашей Вселенной в виде кратковременного эхо-импульса”, - пишут авторы. “Мы предполагаем, что GW190521 может представлять собой одиночный изолированный эхо-импульс гравитационной волны (GW) из червоточины, которая является остатком BBHS после слияния в другой вселенной и связана с нашей вселенной через горловину”.
|
|
|
|
Это утверждение “ого, если оно истинно”, и, вероятно, доводит идею “не оставлять камня на камне” до научной крайности, особенно потому, что сами по себе червоточины являются полностью теоретическими. Мост Эйнштейна-Розена — математическое решение для конкретной червоточины - требует экзотической материи (т.е. отрицательной плотности энергии), чтобы быть стабильным. Однако, когда исследовательская группа сравнила соотношение сигнал/шум в своей модели с моделью слияния BBH, результаты оказались удивительно похожими. Используя байесовскую статистику для определения наиболее вероятного результата, модель BBH по-прежнему предпочтительнее, но она недостаточно значима, чтобы исключить возможность использования червоточины.
|
|
|
|
“Можно ожидать, что будущие усовершенствования шаблонов сигналов ”эхо для червоточины", включающие более подробные физические характеристики, могут значительно улучшить соответствующий байесовский коэффициент", - пишут авторы.
|
|
|
|
Эта странная гравитационная волна 2019 года не одинока. 23 ноября 2023 года LIGO аналогичным образом обнаружила черную дыру средней массы с кратковременным сигналом отбоя - около 0,1 секунды. Это лишь показывает, что нам предстоит еще многое узнать о космических механизмах этих пространственно-временных колебаний, но включает ли это в себя существование червоточин, что ж... это еще предстоит выяснить.
|
|
|
|
Источник
|
