Сверхмассивные чёрные дыры создают гравитационный гул во Вселенной

Астрономы обнаружили низкочастотный фон гравитационных волн, который, как полагают, возникает в результате слияния сверхмассивных чёрных дыр по всей Вселенной. Эти волны пространства-времени несут огромное количество энергии и имеют длину в десятки световых лет. Об этом сообщается в серии статей, опубликованных в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Гравитационные волны — это колебания ткани пространства-времени, которые предсказал Альберт Эйнштейн столетие назад. Они возникают при крупномасштабных космических событиях, таких как слияние чёрных дыр или нейтронных звёзд. Ранее учёным удавалось регистрировать только короткие импульсы гравитационных волн, связанные с такими процессами.

Новое открытие было сделано путём измерения точного времени прибытия импульсов от более чем 100 пульсаров — быстро вращающихся звёзд, которые излучают радиоволны, подобно маякам. Эти импульсы настолько стабильны, что можно заметить малейшие изменения, вызванные растяжением и сжатием пространства-времени.

Исследователи из Североамериканской наногерцовой обсерватории гравитационных волн (NANOGrav) и других международных команд обнаружили общий сигнал, который характеризует поведение всех пульсаров в выборке. Они пришли к выводу, что это свидетельствует о наличии ультранизкочастотного фона гравитационных волн.

Наиболее вероятным источником этих волн являются пары сверхмассивных чёрных дыр, которые постепенно сближаются и вращаются по спирали, прежде чем столкнуться. Эти чёрные дыры имеют массу в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца и находятся в центрах галактик. Они играют важную роль в формировании структуры Вселенной, но трудно изучаются из-за того, что не излучают свет.

Когда пара чёрных дыр сливается, она создаёт огромную гравитационную волну, которая распространяется со скоростью света. Одна такая волна может иметь длину до 30 световых лет и проходить мимо Земли примерно за 30 лет. Учёные полагают, что фон гравитационных волн состоит из суммы таких волн от всех пар чёрных дыр за последние 8 миллиардов лет.

Это открытие может помочь решить так называемую проблему последнего парсека — расстояния между чёрными дырами, на котором они перестают сближаться из-за недостатка энергии. Оказывается, что чёрные дыры теряют энергию вращения за счёт излучения гравитационных волн и могут сливаться всего за несколько миллионов лет.

Авторы отмечают, что нельзя исключать более экзотические источники гравитационных волн, такие как космические струны — одномерные дефекты пространства-времени, или Большой Отскок — когда предшествующая Вселенная сжималась, прежде чем начать новое расширение.

Это открытие является важным и значимым техническим достижением, которое открывает новое окно в мир чудовищных чёрных дыр и их роли в эволюции Вселенной.

Vk Telegram Facebook Twittern Od Email

Поддержите нас!

Каждый день наш проект старается радовать вас качественным и интересным контентом. Поддержите нас любой суммой денег удобным вам способом!

Поддержать