data-mobile="true" data-tablet-width="1024" data-tablet-small-width="820" data-mobile-width="580">

5 больших открытий, сделанных в процессе изучения гравитационных волн

f389eb906058b12771f81a13049655dd ce_720x384x0x12_cropped_800x427

О чем мы узнали, измеряя изменения гравитационного поля, вызванные космическими катаклизмами.

Гравитационная астрономия молода: со дня, когда LIGO зарегистрировала первую гравиволну, не прошло и двух лет. Но за это время учёные, работающие на LIGO и Virgo несколько впечатляющих открытий. На этой неделе физики из множества стран рассказали о последнем прорыве гравитационной астрономии — наблюдении волн, рождённых слиянием нейтронных звезд. 17 августа земные гравитационно-волновые обсерватории зарегистрировали уже пятую с начала наблюдений гравитационную волну, а наблюдения с помощью обычных телескопов показали, что источник гравиволны был также источником электромагнитного излучения. Его наблюдали сотни телескопов, наземных и орбитальных, во всех диапазонах. Рассказываем о том, что следует из результатов этих и предыдущих гравитационно-волновых измерений.

Мир то растягивается, то сжимается — и так всё время

В 1916 году Альберт Эйнштейн предсказал, что столкновение очень массивных объектов — чёрных дыр или нейтронных звёзд — может порождать колебания пространства-времени, которые распространяются по всей Вселенной. В 2015 году мы в этом убедились: действительно, весь космос, а вместе с ним и наша планета, и мы сами постоянно испытывают воздействие гравитационных волн. Когда такая волна проходит через нас, мы немного растягиваемся и сжимаемся. И так случается довольно часто. Поскольку источники гравитационных дыр находятся за тысячи световых лет от нас, это воздействие совершенно нечувствительно, но будь они ближе, мы бы. возможно, заметили, как колеблется пространство-время, в котором мы живём.

Черные дыры действительно существуют

Казалось бы, что тут доказывать, мы знаем о чёрных дырах уже несколько десятилетий. Но напомним: до LIGO их никто не видел. Вся наша астрономия строилась на наблюдениях электромагнитных волн, видимых глазу и невидимых, от гамма- до радио. Но черные дыры не излучают в электромагнитном спектре; чтобы подтвердить их существование, нужно зарегистрировать гравитационную волну. что и сделала обсерватория LIGO. Судя по всему, одна такая есть и в центре нашей галактики — и многих других — но наверняка сказать нельзя. LIGO впервые позволил экспериментально доказать, что черные дыры существуют и могут сталкиваться, сливаясь в одну дыру большей массы.

Происхождение тяжелых химических элементов

Водород и гелий образовались в результате Большого взрыва. Все остальные элементы тяжелее гелия, но легче циркония — продукт термоядерного синтеза, идущего в недрах звёзд (при том все элементы от железа до циркония образуются при взрывах сверхновых). Но откуда берутся самые тяжелые элементы? Последнее громкое открытие с участием гравитационно-волновых обсерваторий показало, что происходит при столкновении нейтронных звёзд: оптические телескопы зарегистрировали спектры золота, платины и свинца. Расчёты показали, что тодлько золота в результате этого столкновения образовалось больше. чем 10 масс Земли. Подобные астрономические события могут быть источникам большей части, если не всех, тяжёлых элементов во Вселенной.

Происхождение коротких гамма-всплесков

17 апреля до Земли дошло излучение, порожденное столкновением нейтронных звёзд. Сначала команды LIGO и Virgo зарегистрировали гравитационную волну, а через несколько секунд орбитальный гамма-телескоп «Ферми» увидел гамма-вспышку. Такие вспышки наблюдались и раньше, но их происхождение оставалось загадкой. Их возникновение в результате слияния нейтронных звезд было одной из гипотез, которую до сих пор не было возможности проверить. Возможно, что все гамма-всплески, которые мы наблюдали раньше — это результат слияния нейтронных звезд, а значит, эти события происходят не так уж редко.

Наши расчеты верны

Все, что мы узнали, анализируя данные гравитационно-волновых интерферометров, было уже предсказано и смоделировано; эксперименты только подтвердили правильность расчётов. Физики знали, какими должны быть длина и энергия гравитационных волн, возникающих при слиянии черных дыр и нейтронных звезд. Они также знали, что черные дыры существуют и иногда сливаются. Они были почти уверены в том, что столкновения нейтронных звёзд порождают тяжелые элементы и короткие гамма-всплески. Больших сюрпризов не было — а это значит, что наша физика надёжна. С её помощью можно предсказывать события, наблюдать которые нет возможности.

www.popmech.ru

Мы создали группу в ВК для того, чтобы быстро рассказывать вам новости. Подписывайтесь! → vk.com

Автор : btamedia

Читайте также

10 научных загадок, которые мы до сих пор не можем решить

24-10-2017 Hits:283 Тайны космоса

10 научных загадок, которые мы до сих пор не можем решить

С самого появления заинтересованного сознания человек начал исследовать мир вокруг себя, постоянно расширяя горизонты. Но так получается, что сколько эти горизонты ни расширяй, за ними обнаруживаются еще более далекие горизонты...

Пять фотографий NASA, которые изменили мир

24-10-2017 Hits:214 Тайны космоса

Пять фотографий NASA, которые изменили мир

Когда человечество впервые разорвало узы гравитации и преодолело пределы атмосферы нашей планеты, мы увидели Вселенную в ее настоящем великолепии, какой не видели никогда. Теперь мы больше не ограничены нашим местом...

В океане плазмы: четвертое состояние вещества

17-10-2017 Hits:151 Тайны космоса

В океане плазмы: четвертое состояние вещества

Большая часть материи во Вселенной находится в «четвертом состоянии вещества». Но так было не всегда.

На Титане могут возникать метановые шторма

17-10-2017 Hits:89 Тайны космоса

На Титане могут возникать метановые шторма

Титан, это единственное тело в Солнечной системе помимо Земли, обладающее полноценным круговоротом жидкости. Там есть моря, озера, текут реки и выпадают осадки. Правда, они состоят не из воды, а из...

NASA рассказало о последних минутах жизни «Кассини»

13-10-2017 Hits:79 Космос

NASA рассказало о последних минутах жизни «Кассини»

Аэрокосмическое агентство NASA показало первые результаты анализа данных, которые зонд «Кассини» передал непосредственно перед падением на Сатурн. В частности, исследователи раскрыли подробности вхождения зонда в плотные слои атмосферы планеты. Об...

У карликовой планеты Хаумеа открыты кольца

12-10-2017 Hits:110 Тайны космоса

У карликовой планеты Хаумеа открыты кольца

21 января 2017 года карликовая планета Хаумеа совершила покрытие фоновой звезды. За этим событием следило 12 телескопов расположенных в 10 различных европейских обсерваториях. Астрономы надеялись, что покрытие позволит получить какие-то...

Астрономы нашли потерянную половину вещества Вселенной

11-10-2017 Hits:95 Тайны космоса

Астрономы нашли потерянную половину вещества Вселенной

Ученые решили проблему нехватки барионной материи, обнаружив недостающую часть вещества в «космической сети».

Cassini нашел сложную органику в атмосфере Сатурна

11-10-2017 Hits:59 Тайны космоса

Cassini нашел сложную органику в атмосфере Сатурна

Об этом на конференции MS3 рассказал сотрудник NASA Хантер Уайт. По его словам, последние секунды жизни Cassini провел в особой зоне сатурнианской атмосферы, где идет своеобразный «дождь», состоящий из микрокапель...

10 невероятных теорий о загадочном Сатурне

11-10-2017 Hits:121 Тайны космоса

10 невероятных теорий о загадочном Сатурне

Сатурн — шестая от Солнца планета и дальняя из планет, которые мы можем увидеть с Земли невооруженным глазом — известен своими прекрасными кольцами. И если на секундочку забыть про Марс...

Вращается ли Луна?

10-10-2017 Hits:111 Тайны космоса

Вращается ли Луна?

Те, кто наблюдает за Луной с Земли, могут заметить, что спутник, проходя по своей орбите, всегда повернут к своей планете одной и той же стороной. Возникает логичный вопрос, а вращается...