Всплеск гравитационных волн обрушился на нашу планету

Всплеск гравитационных волн обрушился на нашу планету

Таинственное космическое событие могло бы немного растянуть и сжать нашу планету на прошлой неделе. 14 января астрономы обнаружили долю гравитационных волн за доли секунды , искажения в пространстве-времени, но исследователи не знают, откуда взялся этот взрыв.

Сигнал гравитационной волны, полученный лазерной обсерваторией гравитационно-волновых волн лазерного интерферометра (LIGO) и интерферометром Девы, длился всего 14 миллисекунд, и астрономы пока не смогли точно определить причину взрыва или определить, было ли это просто вспышкой oт звезды.

Гравитационные волны могут быть вызваны столкновением массивных объектов, таких как две черные дыры или две нейтронные звезды . Астрономы обнаружили такие гравитационные волны в результате столкновения нейтронной звезды в 2017 году и в апреле 2019 года, согласно новым открытиям, которые были представлены на заседании Американского астрономического общества 6 января.

Но гравитационные волны от столкновений таких массивных объектов обычно длятся дольше и проявляются в данных в виде серии волн, частота которых меняется со временем, когда два орбитальных объекта приближаются друг к другу, сказал Энди Хауэлл, штатный ученый в обсерватории Лос-Кумбре Глобальная сеть телескопов и адъюнкт-преподаватель по физике в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Он не был частью исследования LIGO.

По словам Хауэлла , маловероятно, что этот новый сигнал представляет собой серию волн, потому что он был очень локализован в одном месте на небе. Еще одна вероятная возможность состоит в том, что этот кратковременный всплеск гравитационных волн происходит от более кратковременного события, такого как взрыв сверхновой, катастрофическое завершение жизни звезды.

Действительно, некоторые астрономы выдвинули гипотезу, что это мог быть сигнал от звезды Бетельгейзе, которая таинственно потускнела недавно и, как ожидается, подвергнется взрыву сверхновой. Но звезда Бетельгейзе все еще там, так что это не тот сценарий, сказал Хауэлл. Также вряд ли это будет новая сверхновая, потому что они случаются в нашей галактике только раз в 100 лет, добавил он.

Более того, взрыв все еще «кажется слишком коротким для того, что мы ожидаем от коллапса массивной звезды», сказал он. «С другой стороны, мы никогда не видели звезды, взрывающейся в гравитационных волнах, поэтому мы не знаем, как это будет выглядеть». Кроме того, астрономы не обнаружили нейтрино , крошечных субатомных частиц, не несущих заряда, которые, как известно, высвобождают сверхновые.

Другая возможность состоит в том, что слияние двух черных дыр средней массы вызвало сигнал, сказал Хауэлл. Объединяющиеся нейтронные звезды производят волны, которые длятся дольше (около 30 секунд), чем этот новый сигнал, в то время как объединяющиеся черные дыры могут более близко напоминать всплески (которые длятся около пары секунд). Тем не менее, промежуточные слияния черных дыр могут также выпустить серию волн, которые изменяются по частоте.

LIGO столкнулся с этим сигналом, когда специально искал такие всплески. Но «это не значит, что он обнаружил слияние черной дыры средней массы», — сказал Хауэлл в интервью Live Science. «Мы не знаем, что они нашли», тем более что LIGO еще не опубликовал точную структуру сигнала, добавил он.

Также возможно, что этот сигнал был просто шумом в данных от детектора, сказал Хауэлл. Но этот взрыв гравитационных волн был обнаружен всеми тремя детекторами LIGO: один в штате Вашингтон, один в Луизиане и один в Италии. Таким образом, вероятность того, что детекторы LIGO обнаружат этот сигнал случайно (имеется в виду, что это ложная тревога), составляет один раз каждые 25,84 года, что «дает нам некоторое представление о том, что это довольно хороший сигнал», сказал Хауэлл.

Могут быть и другие объяснения этому таинственному взрыву. Например, сверхновая могла бы прямо свалиться в черную дыру без образования нейтрино, хотя такое явление весьма спекулятивно, сказал Хауэлл. Астрономы теперь направляют свои телескопы в эту область, чтобы попытаться точно определить источник волн.

«Вселенная всегда удивляет нас», — добавил он. «Там могут быть совершенно новые астрономические события, которые производят гравитационные волны, о которых мы даже не думали».