Гравитационные волны помогут раскрыть тайну чёрных дыр
|
Фрагмент компьютерной модели EAGLE показывает скопления газа и звёзд в космическом пространстве. Интенсивность соответствует плотности газа, а цвет – его температуре. До сих пор среди астрономов нет единого мнения в отношении того, каким образом образовывались сверхмассивные чёрные дыры. По одной из версий это могло происходить в процессе роста и распада первого поколения звёзд. По другой – при столкновении двух звёздных тел, входивших в состав плотного звёздного скопления ранней Вселенной, или при коллапсе (катастрофически быстром сжатии) любых чрезвычайно массивных звёзд. |
Но в любом случае такие события должны были оставить характерные "подписи" в виде гравитационных волн. При этом, из-за того что начальные массы тел в каждой из представленных теорий отличаются, по характеру гравитационно-волновых сигналов можно будет установить, какая из версий верна. |
Учёные из Даремского университета начали работу над масштабной космологической моделью, которая в будущем сможет предсказывать параметры, необходимые для обнаружения новых гравитационных волн, возникающих при столкновении сверхмассивных чёрных дыр. |
Исследователи говорят, что зная амплитуду и частоту этих волн можно восстановить изначальную массу чёрных дыр в момент их образования около 13 миллиардов лет назад, задолго до того как они выросли в настоящих космических монстров. |
В своей работе команда астрофизиков объединила реалистичную компьютерную симуляцию EAGLE, которая воспроизводит известную часть Вселенной, с моделью распространения гравитационных сигналов. |
Расчёты показали, что после того, как в 2034 году в космосе будут развёрнуты компоненты масштабного эксперимента eLISA (улучшенная космическая антенна, использующая принцип лазерного интерферометра), учёные смогут каждый год как минимум дважды регистрировать гравитационные колебания от столкновений сверхмассивных чёрных дыр. |
Отметим, что после того как коллаборация LIGO дважды зарегистрировала гравитационные волны с помощью наземных детекторов, а космический аппарат LISA Pathfinder доказал возможность размещения ещё более точных гравитационных регистраторов в космическом пространстве, американское и европейское космические агентства одобрили программу eLISA. В рамках её в космос отправятся три детектора, которые выстроятся в форме правильного треугольника с длинной сторон около одного миллиона километров. Полученная таким образом гигантская версия интерферометра Майкельсона сможет по слабым изменениям взаимного положения детекторов не только засекать гравитационные волны, но и определять их поляризацию и направление на источник. |
Поскольку размеры такой антенны превзойдут самый большой земной аналог в 250 тысяч раз, она сможет засекать гравитационные волны с самой низкой частотой, которые должны возникать при столкновении самых больших объектов во Вселенной. |
"Чёрные дыры имеют основополагающее значение для формирования галактик и, как предполагается, они находятся в центре большинства галактик, включая наш Млечный Путь, — сообщает в пресс-релизе соавтор исследования профессор Ричард Бауэр (Richard Bower). – То, как они возникли, является одной из нерешённых проблем космологии и астрономии. Но наше исследование показало, что космические детекторы обеспечат новый взгляд на природу сверхмассивных чёрных дыр". |
"Узнавая больше о природе гравитационных волн, мы сможем совершенно по-другому изучать Вселенную", – добавляет ведущий автор исследования Джейми Сальцидо (Jaime Salcido). |
Учёные представили свою работу на встрече Британского королевского астрономического общества, а более подробные результаты, полученные с использованием суперкомпьютеров будут раскрыты на ежегодной выставке Лондонского королевского общества, которая пройдёт в столице Великобритании с 4 по 10 июля. |
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2770562 |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|