• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.12.2024
Елизавета Александрова
1
14 302

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

5 часов назад
Юлия Трепалина

После тяжелого эмоционального потрясения, например развода или потери близкого человека, у некоторых людей может возникать кардиомиопатия такоцубо, также известная как стрессовая кардиомиопатия, или «синдромом разбитого сердца». Хотя это состояние, напоминающее симптомами сердечный приступ, чаще встречается у женщин, новое исследование показало, что для мужчин оно вдвое смертоноснее.

3 часа назад
Николай Цыгикало

Сегодня исполнилось 38 лет с момента первого летного испытания последнего советского космического гиганта — сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия». Ее запустили 15 мая 1987 года. Технически успешный проект дошел до полностью рабочего изделия, безупречно выполнившего два испытательных полета. Но так и не дошел до летной эксплуатации по причинам, от него уже не зависевшим. А запуск ракеты прошел тогда безупречно, хотя и не без особенностей — и одним из участников этих испытаний был автор Naked Science. Но обо всем по порядку.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно