• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.12.2024, 14:29
Адель Романенкова
1
14,4 тыс

Астрономы научились распознавать «незаживающие шрамы» на ткани пространства-времени

❋ 4.9

Взрывы и слияния звезд в космосе не только порождают яркое излучение: от них «содрогается» сама пространственно-временная структура космоса. Такой эффект создает гравитация объектов, переживающих драматические события. Этот феномен получил название «гравитационные волны». Некоторые из них не утихают никогда и таким образом сохраняют память о бесчисленном множестве «умерших» звезд по всей Вселенной. Правда, эту память нелегко распознать, но астрономы все-таки нашли способ.

Гравитационные волны, искривляющие пространство-время (художественная иллюстрация)
Гравитационные волны, искривляющие пространство-время (художественная иллюстрация) / © NANOGrav/Sonoma State University/Aurore Simonnet

Гравитационные волны распространяются вокруг своих массивных источников, как круги по воде от упавшего в нее камня. Роль этого камня могут сыграть, например, две нейтронные звезды или черные дыры: когда они «танцуют» вокруг общего центра масс, их гравитационное взаимодействие создает сильную «рябь» пространства-времени. Танец заканчивается полным слиянием, и оно порождает максимально интенсивные гравитационные волны. Именно такие сейчас обнаруживают в космосе с помощью специальных детекторов.

Но есть гравитационные волны, которые пока не удается фиксировать, потому что они менее отчетливы и у них меньшая амплитуда, то есть они гораздо слабее. Такая «рябь» возникает в тот момент, когда нейтронная звезда или черная дыра только появляется — во время взрыва сверхновой звезды.

Напомним, сверхновая — «умирающая» очень массивная звезда. Ее внешняя оболочка со взрывом сбрасывается в окружающее пространство, а ядро коллапсирует и становится как раз одним из двух: нейтронной звездой либо черной дырой.

Самое интересное, что эти события вызывают не только временное сильное колыхание ткани Вселенной — очень слабые волны так и сохраняются «на память» о большой звезде навсегда. Явление называется гравитационно-волновой памятью. Ее, как и сами такие волны, предсказала Общая теория относительности Эйнштейна. Если можно было бы этот эффект памяти фиксировать, это не только в очередной раз подтвердило бы верность расчетов великого физика, но и позволило бы находить и изучать сами источники этих «исторических свидетельств» Вселенной.

В недавней статье для издания Physical Review Letters астрофизики из США, Швеции и Польши рассказали о разработанном ими новом способе считывать гравитационно-волновую память Вселенной. Они смоделировали «смерть» трех звезд, которые «при жизни» имели массу как почти 10, 15 и 25 Солнц. В итоге удалось составить довольно точное представление о том, какого характера гравитационные волны должны возникать в момент коллапса их ядер.

Выяснилось, что временные колебания продолжались более секунды, и это не так уж мало: гравитационная рябь от звездных слияний длится лишь доли секунды. Вечная память о сверхновой остается благодаря особому излучению нейтрино в момент вспышки и неравномерному распространению ударной волны, объяснили исследователи.

По их расчетам, теперь можно кропотливо сравнивать всевозможные «шаблоны» разнообразных гравитационных волн с реальными данными детекторов и таким образом все-таки находить во Вселенной никогда не заживающие «раны» от взрывающихся звезд. Во всяком случае, неизгладимые последствия «гибели» звезды с массой в 25 Солнц вполне можно замечать в радиусе около 30 тысяч световых лет вокруг нас.

В то же время, напомним, что в вышедшей недавно монографии физика Николай Горькавого показано: очень крупные черные дыры могут «перехватывать» гравитационные волны, наращивая свою массу на ту же величину, на которую потеряли массу объекты, когда-то испустившие эту гравитационную волну. Иными словами, часть гравиволн, которые предлагают искать авторы нового исследования, с течением времени будут поглощаться черными дырами и понемногу все же «стираться».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Адель Романова
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
alexey al
25.01.2025
-
0
+
Новость сгенерирована ИИ? Выплюнули бессмысленный набор слов, вместо обоснования, сослались на ОТО, чтобы предыдущий набор слов сделать "убедительным", и пообещали светлое будущее. Вы серьезно? Ваша новостная лента катится на дно! Теперь и вас вычеркивать из новостной ленты?