|
Загадочные фоновые гравитационные волны
|
|
|
|
Рябь на пруду может быть очаровательной в хороший солнечный день, как и рябь в самой ткани пространства, хотя последнюю наблюдать немного труднее. Используя тщательно настроенный зонд Gaia, группа астрономов в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv, предполагает, что можно будет обнаружить гравитационные волны через возмущение, которое они оказывают на движение астероидов в нашей Солнечной системе. Гравитационные волны трудно наблюдать, во многом потому, что они невидимы и невероятно быстры, перемещаясь со скоростью света (около 300 000 км в секунду). Несмотря на трудности с их наблюдением, первые волны были обнаружены в 2015 году с помощью Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, или сокращенно LIGO. Однако сначала давайте вернемся немного назад. Именно Эйнштейн первым предположил, что событие во Вселенной демонстрирует движение; возможно, два объекта, вращающиеся вокруг друг друга, или взрывающаяся звезда могут вызвать рябь в пространстве, растягивая и сжимая все на своем пути. Это гравитационные волны, и именно их обнаружила LIGO восемь лет назад, подтвердив теорию Эйнштейна.
|
|
|
Текущие наблюдения гравитационных волн ограничиваются волнами с частотой 100 Гц, которые возникают при слиянии компактных двойных звезд. Другой метод использует Pulsar Timing Arrays (PTA) для исследования частот волн от 10 до 8 Гц. Метод PTA исследует известную подборку миллисекундных пульсаров по всей галактике. Пульсары — это сильно намагниченные останки сверхмассивной звезды, которая стала сверхновой и испускает лучи радиации из своих магнитных полюсов. Когда пульсар вращается и его полюса совпадают с Землей, мы видим регулярные всплески или импульсы излучения, когда луч проходит мимо. Пульс пульсара очень точен, и из него получаются великолепные хронометристы во Вселенной. PTA наблюдают за этими пульсарами и постоянно проверяют время импульсов. Если гравитационная волна пройдет, то возникнут крошечные, но наблюдаемые различия в приходе импульса, которые проявятся в виде различий во временном размере. Измерение времени пульсаров — точный способ обнаружения гравитационных волн, но похоже, что Гея хочет принять в этом участие.
|
|
|
|
Gaia способна проводить высокоточные астрометрические измерения положения объекта. Команда предполагает, что с помощью Гайи положение звезд или других более близких объектов может выявить прохождение гравитационной волны. Далее в документе утверждается, что Гайя, возможно, даже сможет обнаруживать гравитационные волны, основываясь на влиянии, которое они оказывают на астероиды в нашей солнечной системе. Это зависит от длины волны гравитационных волн, которая может варьироваться от диаметра Земли до расстояния между Солнцем и Плутоном, а может быть, даже больше. Исследователи сосредоточили свое исследование на волнах порядка 1 миллиона астрономических единиц и пришли к выводу, что их действительно можно обнаружить по возмущению движения астероидов.
|
|
|
|
Источник
|
