Гравитационные волны после слияния звёзд помогут переписать законы физики
Столкновения нейтронных звезд оставляют после себя мощные гравитационные волны, которые могут помочь разгадать, из чего они состоят. Это открытие основано на теории Альберта Эйнштейна, который предсказал существование гравитационных волн еще в 1915 году.
Что такое гравитационные волны
Эйнштейн в своей Общей теории относительности объяснил, что массивные объекты искривляют пространство-время, а их ускорение или столкновение вызывает волновые колебания в этой ткани Вселенной. Однако зарегистрировать эти волны удалось лишь в 2015 году — спустя столетие после предсказания.
Теперь астрономы используют этот феномен для изучения самых плотных объектов во Вселенной — нейтронных звезд.
Загадка нейтронных звезд
Когда массивная звезда взрывается, её ядро сжимается в крошечный объект диаметром всего 20 км, но с массой, вдвое превышающей массу Солнца. Это делает нейтронные звезды самыми плотными известными объектами, но их внутреннее строение до сих пор остаётся загадкой.
"Длинный звон" столкновения
При сближении двух нейтронных звезд они вращаются друг вокруг друга, постепенно теряя энергию. Их столкновение вызывает гигантский взрыв — килоновую. Оставшийся после этого объект, обладающий сверхвысокой плотностью и вращающийся с огромной скоростью, испускает гравитационные волны в узком диапазоне частот.
Компьютерное моделирование показало, что после слияния амплитуда гравитационных волн постепенно снижается, а сигнал стабилизируется на одной частоте. Это явление получило название "длинный звон". Ученые предполагают, что в этом сигнале зашифрована информация о строении нейтронных звезд и состоянии материи при экстремально высокой плотности.
Будущее исследований
Современные детекторы пока не способны зафиксировать "длинный звон", но будущие приборы следующего поколения справятся с этой задачей. Это поможет глубже понять, из чего состоят нейтронные звезды, а также приблизиться к раскрытию фундаментальных законов физики, предсказанных Эйнштейном более века назад.
Уточнения
Гравита́ция (притяже́ние, всеми́рное тяготе́ние, тяготе́ние) (от лат. gravitas - "тяжесть") — универсальное фундаментальное взаимодействие между материальными телами, обладающими массой.