Pomocou simulácií tím astrofyzikov zistil, že úlomky vyvrhnuté umierajúcimi hviezdami by mohli byť zdrojom gravitačných vĺn – pulzácií v časopriestore, ktoré Einstein predpovedal pred viac ako storočím.
Gravitačné vlny predpovedá všeobecná teória relativity, sú to vlnky v časopriestore generované masívnymi objektmi, ktoré sa zrýchľujú. Vlny sú tiež vytvárané interakciami objektov, ako sú dvojhviezdy a zlučovaním medzi neutrónovými hviezdami a čiernymi dierami.
Gravitačné vlny prvýkrát zachytilo laserové interferometrické observatórium gravitačných vĺn (LIGO), ktoré sídli v Louisiane a Washingtone. LIGO deteguje gravitačné vlny meraním nepatrných rozdielov v načasovaní laserových impulzov narážajúcich na zrkadlá v podzemných štruktúrach; tieto rozdiely naznačujú, že pulzácie v časopriestore mierne oneskorujú laserové pulzy.
Tím vedcov teraz naznačuje, že priestorom môže pulzovať nový typ vĺn, ktoré ešte nebolo možné odhaliť: gravitačné vlny produkované hmotou vyžarovanou umierajúcimi hviezdami. Ich výskum bol dnes prezentovaný na 242. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti.
"K dnešnému dňu LIGO detekovalo iba gravitačné vlny z binárnych systémov, ale jedného dňa odhalí prvý nebinárny zdroj gravitačných vĺn," povedal Ore Gottlieb, astrofyzik z Northwestern University a hlavný autor štúdie v Northwestern. uvoľniť. "Kokony sú jedným z prvých miest, kde by sme mali hľadať tieto typy zdrojov."
Hoci takéto vlny ešte neboli pozorované, predpovedali ich simulácie, ktoré vykonal Gottlieb a jeho kolegovia. Výskumníci modelovali, ako hviezdy umierajú, vyhadzujú materiál smerom von a sťahujú sa dovnútra, pričom zanechávajú čierne diery v dutinách, ktoré za sebou zanechávajú.
Výskumníci sa snažili zistiť, či akrečné disky čiernych dier – prehriaty materiál, ktorý obklopuje čierne diery a zviditeľňuje ich tiene na snímkach rádioteleskopu – môžu byť zdrojom gravitačných vĺn.
Ale pri pohľade na akrečné disky boli výpočty tímu narušené simulovanými údajmi z kukly hmoty obklopujúcej výtrysky zrýchleného materiálu produkovaného umierajúcimi hviezdami. Model naznačil, že materiál okolo výtryskov by mohol spôsobiť poruchy v časopriestore, ktoré sú vo frekvenčnom rozsahu detekovanom LIGO.
Detekcia gravitačných vĺn z nových zdrojov by bola prínosom aj pre astrofyzikov, ktorí sa snažia sledovať pozadie gravitačných vĺn alebo hluk gravitačných vĺn, ktoré sa neustále preháňajú vesmírom. Vedci hľadajú pozadie gravitačných vĺn pomocou polí pulzarového času, ktoré fungujú podobným spôsobom ako LIGO, ale spoliehajú sa skôr na detekciu časovania svetla vyžarovaného rýchlo rotujúcimi pulzarmi než na podzemné laserové impulzy.
Svätým grálom astronómie gravitačných vĺn by bolo vesmírne observatórium, ktoré by fungovalo rovnakým spôsobom, ale v oveľa väčšom rozsahu ako LIGO (ktoré sa odvtedy rozšírilo a zlúčilo s inými observatóriami a vytvorilo LIGO-Virgo-KAGRA spolupráca). Namiesto použitia 2,5 míle dlhých (4-kilometrových) ramien LIGO na detekciu gravitačných „vĺn“ by astrofyzici mohli použiť 1,5 milióna míľ dlhé (2,41 milióna kilometrov) ramená navrhovanej misie LISA.
Ale vždy, keď sa takéto observatórium objaví – ak vôbec niekedy – určite pomôže, ak viete, kde hľadať.
Prečítajte si tiež: