| +33 голоса |
|
Сто лет назад Эйнштейн предложил гравитационные волны как часть своей общей теории относительности, но 11-летний поиск, выполненный с помощью телескопа Parkes CSIRO, не смог обнаружить их, подвергая сомнению наше понимание галактик и черных дыр.
Для ученых гравитационные волны крайне интересны, так как считается, что они несут информацию, позволяющую нам заглянуть в самое начало рождения Вселенной. Хотя имеются сильные косвенные доказательства их существования, они еще не были непосредственно обнаружены.
Используя телескоп высокой точности Parkes, ученые потратили 11 лет на обнаружение существования гравитационных волн, но ничего не обнаружили.
Ученые ожидали, что с помощью телескопа Parkes удастся обнаружить фоновый шум волн, исходящий из объединяющихся по всей Вселенной галактик.
«Но мы ничего не слышали. Даже вздохов, - сказал д-р Райан Шеннон (Ryan Shannon) из CSIRO и Международного центра радиоастрономических исследований. - Кажется, все тихо на космическом фронте, по крайней мере, для вида волн, которые мы ищем».
Галактики растут путем слияния, и каждая большая галактика, как полагают, имеет сверхмассивную черную дыру в центре. Когда две галактики объединяются, черные дыры сближаются и образуют пару на орбите. В этот момент, если теория Эйнштейна, как ожидается, справедлива, пара должна погибнуть, образуя предсмертную спираль и создавая рябь известную как гравитационные волны на пространственно-временной ткани Вселенной.
Хотя общая теория относительности Эйнштейна выдержала много проверок, только гравитационные волны остаются ее неподтвержденным предсказанием.
Чтобы найти эти волны, команда д-ра Шеннона использовала телескоп Parkes для мониторинга набора «миллисекундных пульсаров». Эти маленькие звезды излучают очень регулярные серии радиоимпульсов и действуют как часы в космосе. Ученые записали время прихода сигналов пульсара с точностью до десяти миллиардных долей секунды.
Гравитационная волна, распространяющаяся между Землей и миллисекундными пульсарами, сжимает и растягивает пространство, изменяя расстояние между ними около 10 метров, - крошечную долю расстояния пульсара от Земли. Это изменяет на очень малую величину время прибытия сигналов пульсара на Землю.
Ученые изучали пульсары в течение 11 лет, что должно быть достаточно долго, чтобы выявить гравитационные волны.
Так почему их не нашли? Для этого может быть несколько причин, но ученые подозревают, что это из-за того, что черные дыры объединяются очень быстро, тратя мало времени на спирализацию и генерирование гравитационных волн.
«Там также может быть газ, окружающий черные дыры, который создает трение и уносит энергию, позволяя им войти в клинч довольно быстро», - сказал член команды д-р Пол Ласки (Paul Lasky), постдокторант Университета Монаш.
Каковы бы ни были объяснения, это означает, что если астрономы хотят обнаружить гравитационные волны по времени излучений пульсаров, им придется записывать их на многие годы дольше.
«Возможно, мы сможет улучшить эксперимент при переходе на более высокую частоту», - сказал д-р Линдли Лентати (Lindley Lentati) из Кембриджского университета, Великобритания, член исследовательской группы, который специализируется в области методов синхронизации пульсара. Астрономы также могут получить преимущество от использования высокочувствительного телескопа Square Kilometre Array, начало строительства которого запланировано на 2018 г.
Не найдя гравитационные волны с помощью таймирования пульсара не имеет никаких последствий для наземных детекторов гравитационных волн, таких как Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), который был запущен в сентябре.
«Наземные детекторы ищут высокочастотные гравитационные волны, генерируемые другими источниками, такими как слияния нейтронных звезд», - сказал д-р Викрам Рави (Vikram Ravi), член исследовательской группы из Университета Суинберн (ныне в Калифорнийском технологическом институте, в Пасадене, штат Калифорния).
Моделирование слияния черных дыр
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| +33 голоса |
|
