Izmantojot simulācijas, astrofiziķu komanda noteica, ka mirstošo zvaigžņu izmesti gruveši varētu būt gravitācijas viļņu avots – Einšteins vairāk nekā pirms gadsimta prognozēja viļņošanos telpā.
Gravitācijas viļņus paredz vispārējā relativitātes teorija, tie ir viļņojumi telpā-laikā, ko rada masīvi objekti, kas paātrinās. Viļņus rada arī tādu objektu mijiedarbība kā binārie elementi un neitronu zvaigžņu un melno caurumu saplūšana.
Gravitācijas viļņus pirmo reizi atklāja Lāzera interferometriskā gravitācijas viļņu observatorija (LIGO), kas atrodas Luiziānā un Vašingtonā. LIGO nosaka gravitācijas viļņus, mērot niecīgas atšķirības lāzera impulsu laikā, kas trāpa spoguļos pazemes konstrukcijās; šīs atšķirības liecina, ka pulsācijas laiktelpā nedaudz aizkavē lāzera impulsus.
Tagad pētnieku komanda ierosina, ka kosmosā var pulsēt jauna veida viļņi, kas vēl nav atklāti: gravitācijas viļņi, ko rada mirstošu zvaigžņu izstarotā matērija. Viņu pētījumi šodien tika prezentēti Amerikas Astronomijas biedrības 242. sanāksmē.
"Līdz šim LIGO ir atklājis tikai gravitācijas viļņus no binārajām sistēmām, bet kādu dienu tas atklās pirmo nebināro gravitācijas viļņu avotu," sacīja Ore Gotlībs, Ziemeļrietumu universitātes astrofiziķis un pētījuma vadošais autors. atbrīvot. "Kokoni ir viena no pirmajām vietām, kur mums vajadzētu meklēt šāda veida avotus."
Lai gan šādi viļņi vēl nav novēroti, tie tika prognozēti simulācijās, ko veica Gotlībs un viņa kolēģi. Pētnieki modelēja, kā zvaigznes mirst, izspiežot materiālu uz āru un saraujoties uz iekšu, atstājot melnos caurumus tukšumos, ko tās atstāj aiz sevis.
Pētnieki centās noskaidrot, vai melno caurumu akrecijas diski - pārkarsēts materiāls, kas ieskauj melnos caurumus un padara to ēnas redzamas radioteleskopa attēlos - varētu būt gravitācijas viļņu avots.
Taču, raugoties uz akrecijas diskiem, komandas aprēķinus izjauca simulēti dati no matērijas kokona, kas ieskauj mirstošo zvaigžņu radīto paātrinātā materiāla strūklas. Modelis ierosināja, ka materiāls ap strūklām var izraisīt telpas laika traucējumus, kas atrodas LIGO noteiktajā frekvenču diapazonā.
Gravitācijas viļņu noteikšana no jauniem avotiem būtu arī svētība astrofiziķiem, kuri vēlas izsekot gravitācijas viļņu fonam vai gravitācijas viļņu troksnim, kas nepārtraukti slaucās cauri Visumam. Zinātnieki meklē gravitācijas viļņu fonu, izmantojot pulsāra laika blokus, kas darbojas līdzīgi kā LIGO, bet paļaujas uz ātri rotējošu pulsāru izstarotās gaismas laika noteikšanu, nevis pazemes lāzera impulsiem.
Gravitācijas viļņu astronomijas Svētais Grāls būtu kosmosa observatorija, kas darbotos tādā pašā veidā, bet daudz plašākā mērogā nekā LIGO (kas kopš tā laika ir paplašinājusies un apvienojusies ar citām observatorijām, veidojot LIGO-Virgo-KAGRA sadarbība). Tā vietā, lai izmantotu LIGO 2,5 jūdžu garās (4 kilometrus) rokas, lai noteiktu gravitācijas "viļņus", astrofiziķi varētu izmantot ierosinātās LISA misijas 1,5 miljonus jūdžu (2,41 miljonu kilometru) garās rokas.
Taču ikreiz, kad parādās šāda observatorija – ja kādreiz –, noteikti palīdz, ja zināt, kur to meklēt.
Lasi arī: