• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.06.2023, 10:53
Сергей Васильев
1
3,9 тыс

Астрономы впервые заметили длинные гравитационные волны сверхмассивных черных дыр

Многолетние наблюдения нейтронных звезд позволили заметить слабые отклонения в их пульсации. Скорее всего, они связаны с прохождением длинных гравитационных волн с периодом в годы. Такие колебания могут создавать пары сверхмассивных черных дыр в центрах далеких галактик.

©Aurore Simonnet, NANOGrav Collaboration / Автор: Александр Литвинов

Движения массивных тел вызывают деформации пространства-времени — гравитационные волны, распространяющиеся со скоростью света. Начиная с 2015 года ученые регистрируют такие колебания, созданные слияниями нейтронных звезд и черных дыр. Однако теперь удалось заметить гравитационные волны намного меньшей частоты, источниками которых стали объекты совершенно других масштабов — скорее всего, сверхмассивные черные дыры (СЧД). Вскоре участники работы из Европы, Австралии, Индии и Китая представят отдельные статьи о полученных результатах, а общая итоговая статья уже опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

Напомним, предыдущие наблюдения гравитационных волн вели с помощью специальных лазерно-интерферометрических обсерваторий. Такие инструменты отслеживают мельчайшие изменения дистанции между зеркалами, установленными на большом расстоянии друг от друга, связанные с прохождением «ряби пространства-времени». Однако для регистрации волн большой длины они не подходят. Поэтому авторы новой работы применили совершенно иной подход, основанный на хронометрировании (тайминге) пульсаров.

Пульсары связывают с вращающимися нейтронными звездами — сверхплотными объектами с мощным магнитным полем. Из их полюсов выбрасываются узкие потоки излучения, которые благодаря вращению направляются в нашу сторону в строго определенные моменты времени. За счет этого пульсары видны как источники сигнала со строго определенной периодичностью. Отклонения от нее могут быть вызваны прохождением гравитационных волн.

Такую работу провели пять команд ученых, которые вели тайминг пульсаров независимо друг от друга. Для наблюдений использовали разные наборы пульсаров и инструменты, включая радиотелескопы обсерваторий Грин-Бэнк, Аресибо и VLA. После полутора десятилетий накопления нужной статистики астрономы сопоставили свои результаты в рамках международной коллаборации NANOGrav. Благодаря этому они с большой уверенностью смогли заявить о возможной регистрации длинных гравитационных волн.

Их период составляет годы, в отличие от миллисекунд для волн, которые регистрируют наземные гравитационные обсерватории. Самыми вероятными источниками таких колебаний пространства-времени могут быть пары сверхмассивных черных дыр, которые вращаются в далеких и древних галактиках, сливающихся друг с другом. Впрочем, авторы не отбрасывают и других возможных кандидатов, включая вибрацию гипотетических «космических струн».

Ученые отследили в общей сложности 67 пульсаров Млечного Пути, расположенных от нас на расстоянии до 20 тысяч световых лет. Выявленные аномалии в их тайминге составили совсем незначительную величину, но благодаря большому массиву накопленных данных стандартное отклонение достигло 3,5-4 сигм. Это говорит о том, что достоверность наблюдений составила более 99 процентов. Однако до пяти сигм, которые считаются «золотым стандартом» для подобных наблюдений, надежность довести пока не удалось, поэтому авторы стараются не говорить о совершенно точном и «окончательном» обнаружении гравитационных волн.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
16 июля, 15:12
Evgenia Vavilova

Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.

16 июля, 09:03
Любовь С.

Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.

15 июля, 12:37
Александр Березин

В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.

13 июля, 14:06
Максим Абдулаев

Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.

12 июля, 12:24
Марк Чернов

Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.

13 июля, 20:02
Evgenia Vavilova

Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.

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.

26 июня, 14:54
Максим Абдулаев

Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
И что, нет ни одного другого фактора, который может вызвать эти отклонения в периоде пульсаров? Только гравитационные волны?