• 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.
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
9 февраля, 11:48
Игорь Байдов

За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.

7 февраля, 12:57
Редакция Naked Science

Подобно летучим мышам, ориентирующимся в темноте, человек тоже может полагаться на эхо от звуковых сигналов, например щелчков языком, чтобы оценить расстояние до объектов. Как показало новое исследование, эхолокация — это навык, которому можно научиться.

9 февраля, 09:00
ПНИПУ

Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.

6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

6 февраля, 16:16
Александр Березин

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

9 февраля, 13:50
Андрей Серегин

Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[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?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно