#гравитационные волны

В физике элементарных частиц нерешенных проблем едва ли не больше, чем решенных, несмотря на технологический прогресс. Две главные из них — темная материя (пожалуй, главная космическая загадка современности) и нейтринные осцилляции, за которые дали Нобелевскую премию в 2015 году. Как наука продвинулась в понимании этих явлений? На какие эксперименты ближайшего будущего теоретики возлагают наибольшие надежды? На эти вопросы отвечает Дмитрий Горбунов, профессор кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии МФТИ и главный научный сотрудник отдела теоретической физики ИЯИ РАН.

Астрофизики подозревают, что «темное вещество» может состоять из особых сверхлегких частиц, и есть шанс их обнаружить во время наблюдений сверхмассивных черных дыр в центрах галактик.

Команда исследователей Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) в США разработала систему сжатия света для повышения чувствительности обнаружения гравитационных волн.

Участники мероприятия узнают, что открытие гравитационных волн может означать для развития фундаментальной физики.

За последнее десятилетие нейтронные звезды и их слияния стали для физиков главной «лабораторией» для изучения взаимодействий в плотной кварковой материи. Ученые довольно далеко продвинулись в понимании процессов внутри самих нейтронных звезд. Но что происходит с материей, когда такие звезды сливаются? Ученые нашли способ это смоделировать.

Авторы проекта Audio Universe решили, что гравитационные волны (пульсации ткани пространства-времени, возникающие в результате движения массивных объектов, например слияниях черных дыр) идеально подходят для сонификации, то есть преобразования данных в звук.

Разные группы ученых предсказывали существование реликтовых гравитационных волн еще десятки лет назад. Однако, когда такое открытие в 2020-х годах действительно сделали, оказалось, что обнаруженные гравиволны несовместимы практически со всеми конкретными предсказаниями, кроме одного.

Полвека назад советский физик-теоретик придумал способ улавливать гравитационные волны высоких частот, недоступные даже современным детекторам. Эти неуловимые волны многое рассказали бы о Вселенной. Naked Science выяснил, можно ли превратить блестящую теорию в головокружительную практику.

Астрономы подтвердили, что рекордный по яркости гамма-всплеск GRB 221009A возник от сверхновой, но не увидели в ее спектре порожденных тяжелых элементов. Считается, что часть тяжелых элементов во Вселенной произвели именно сверхновые.

Обсерватория LIGO засекла слияние нейтронной звезды с массивным компактным объектом. Судя по параметрам, это черная дыра рекордно малой массы. И ученые уверены, что она — лишь первая из целой серии подобных находок.

«Икание» в центре далекой галактики, замеченное в 2020 году, объяснили кружением маленькой черной дыры, пробивающей дыры в аккреционном диске. Впервые ученые нашли систему из сверхмассивной и обычной черных дыр.

Международная группа физиков сопоставила результаты исследований сверхновых и килоновых с наблюдениями телескопа «Джеймс Уэбб» и пришла к выводу, что самые тяжелые химические элементы, необходимые для нашей жизнедеятельности, сформировались во время астрономических событий, которыми «управляют» гравитационные волны.

Участники мероприятия узнают про колебания гравитационного поля.

Европейское космическое агентство 25 января приняло решение построить космическую антенну лазерного интерферометра (LISA), которая будет исследовать одно из самых загадочных явлений Вселенной — гравитационные волны. В организации считают, что технологии уже достаточно развиты для такого проекта.

Доктор физико-математических наук Борис Штерн расскажет про открытие гравитационных волн нового типа.

Международная команда физиков допустила, что в расширяющейся Вселенной теоретически возможно существование черных дыр в статических парах, удерживаемых в равновесии «космологической постоянной».

Астрофизик Борис Штерн расскажет про наиболее выдающиеся открытие в фундаментальной физике за последние четверть века.

Американские исследователи рассчитали физические характеристики нейтронных звезд с «горами» на поверхности. Ученые показали, что существуют способы не только подтвердить наличие таких структур, но и определить их основные параметры по испускаемым нейтронной звездой гравитационным волнам. Более того, «горы» выступают своеобразным тормозом вращения нейтронных звезд.

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.

Массивные звезды погибают, окружая себя обширным, горячим и бурным облаком плазмы. Такие облака испускают гравитационные волны, и моделирование показало, что теоретически их можно зарегистрировать детекторами, которые уже работают на Земле.