Ученые нашли новый источник гравитационных волн

Их может испускать «кокон», образующийся из остатков частиц вокруг умирающей массивной звезды.
Сергей Ульянов
Изображение гравитационной волны, создаваемой «коконом» из частиц умирающей звезды. Фото: CIERA
Изображение гравитационной волны, создаваемой «коконом» из частиц умирающей звезды. Фото: CIERA

Ученые из Северо-Западного университета, находящегося в Эванстоуне, пригороде Чикаго, обнаружили новый источник гравитационных волн. Им стал «кокон» различных частиц, образующийся вокруг умирающей массивной звезды.

Гравитационные волны — это невидимые колебания в пространстве-времени, которые вызывают бурные энергетические процессы в космосе. Они распространяются со скоростью света, сжимая и растягивая все, что попадается им на пути. 

Лазерный интерферометр Гравитационно-волновой обсерватории США (LIGO) был разработан специально для обнаружения гравитационных волн. Подобно своим аналогам в Италии (интерферометру Virgo) и в Японии (детектору гравитационных волн Камиока), он позволяет использовать собранную ими информацию для исследования нашей Вселенной.

До сих пор считалось, что наиболее часто они возникают в результате взаимодействия расположенных достаточно близко черных дыр и нейтронных звезд. Однако нынешнее открытие позволяет сделать вывод, что для их возникновения не нужны два объекта.

«Кокон» умирающей звезды излучает гравитационные волны. Видео: Северо-Западный университет

Новый источник образуется в результате коллапса ядра сверхновой. Как это работает? Массивная звезда подвергается гравитационному коллапсу, находясь на последних стадиях жизни. Коллапсирует она из-за длительных гамма-всплесков, которые проявляются в виде энергетических струй. Они заставляют звездный материал образовывать «кокон» в форме песочных часов, когда он выталкивается из звезды. 

Энергетический поток зарождается еще внутри звезды, а затем сам пробивает себе путь наружу. Подобно пыли из стены, в которой просверливается отверстие, из звезды высыпаются находящиеся в ней нагретые частицы. Из них образуются горячие слои кокона.

Смоделировав коллапс массивной звезды, исследователи продемонстрировали, что «кокон», в котором собираются частицы звезды, действительно может излучать обнаруживаемые гравитационные волны. Искать их в нем гораздо эффективнее, чем в гамма-всплесках или сверхновых, которые происходят с частотой, недоступной для сканеров LIGO. 

Гамма-всплески длятся десятки секунд, поэтому их частота мала. Она ниже, чем та, которую может распознать интерферометр. Сверхновые же сферичны и симметричны, поэтому их взрывы никак не изменяют баланса массы в звезде, чтобы испускать гравитационные волны.

«Коконы» же ассиметричны и обладают высокой энергией, а это позволяет LIGO их улавливать и отслеживать. Для исследований они подходят просто идеально. 

Поделившись результатами этой работы, ученые хотят привлечь внимание научного сообщества к «коконам» как к источнику гравитационных волн. Во время их изучения можно узнать и о том, что происходит внутри звезд, и о природе энергетических струй, и об их роли во взрывах звезд. Напомним, ранее мы рассказывали о том, что исследователи выяснили, как взрываются сверхновые типа II — одни из самых массивных в космосе.

В космическом пространстве происходит немало интересных процессов. Фотографии самых интересных можно увидеть в нашей галерее: 

https://hi-tech.imgsmail.ru/pic_original/b9ce1f7171a22444792ca0851d0e78d3/2292033/
https://hi-tech.imgsmail.ru/pic_original/660e78bad9d5804fa53145d5d4a2a218/2292032/
https://hi-tech.imgsmail.ru/pic_original/7d773e33bc4f6a70b4d0fdf6b60df7dd/2292034/
https://hi-tech.imgsmail.ru/pic_original/1190dc513c153dfebaa9673fe72d437a/2292031/
https://hi-tech.imgsmail.ru/pic_original/1a078515575c6a90d3d2f27228f4a963/2292030/
Источник: NASA, ESA, CSA, and STScI

Любите космос? Он может стать ближе: 

Виджет Яндекс.Маркет