Ученые сообщают об открытии гравитационных волн, которые поступают от слияния двух компактных объектов. Более тяжелый из них имеет массу, попадающую в промежуток масс, в котором до сих пор не известно ни одного объекта.
Гравитационные волны показали удивительный объект
Исследователи из Института космологии и гравитации (ICG) Университета Портсмута обнаружили удивительную гравитационную волну, которая может содержать ключ к разгадке одной тайны. Речь идет об одном из сигналов, обнаруженном в прошлом году коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA, в которой участвуют более 1600 ученых со всего мира.
Сигнал GW230529 интересен по крайней мере по двум причинам. Прежде всего он является одним из первых, обнаруженных во время новой, четвертой, программы исследования Вселенной с помощью детекторов гравитационных волн. В ней использовалась новая система обнаружения возмущений пространства-времени, проходящих сквозь нашу планету.
Обычно для этого нужно, чтобы событие было зарегистрировано несколькими детекторами, что не всегда удается. Однако новое программное обеспечение позволяет это делать только по одному устройству благодаря анализу колебания уровня шума.
Во-вторых, зарегистрированное учеными событие слияния двух тел интересно тем, что большее из них имеет массу от 2,5 до 4,5 солнечных. Это попадает в так называемый промежуток масс, который ученые до сих пор не могут объяснить.
Что такое промежуток масс
История изучения черных дыр и нейтронных звезд началась с теоретического предсказания их существования. Среди прочего был установлен предел Толмана-Оппенгеймера-Волкова, значение массы, при превышении которого объект точно должен быть черной дырой, а не нейтронной звездой. Правда, установить четко его значение так и не удалось. Оно должно быть где-то между 2,14 и 3 массами Солнца.
Точное значение предела Толмана-Оппенгеймера-Волкова могли бы помочь установить наблюдения. Сначала ученые научились находить черные дыры по рентгеновскому излучению от падающего на них вещества. Затем появились исследования гравитационных волн.
Проблема лишь в том, что ни первые, ни вторые так и не помогли установить точное значение границы между черными дырами и нейтронными звездами. Потому что компактных объектов, тяжелее 2, но легче 5 масс Солнца, или совсем нет, или они чрезвычайно редкие. И что это на самом деле за небесные тела, никто точно не знает.
Что рассказало новое исследование
Сигнал GW230529 интересен тем, что может наконец помочь понять, что же происходит в как бы пустом массовом промежутке между тяжелыми нейтронными звездами и легкими черными дырами. Жаль только, что среди 200 событий нового обзора он один такой.
Гравитационные волны не несут в себе информации о природе породивших их объектов. Однако меньший из них при массе от 1,2 до 2,0 масс Солнца может быть только нейтронной звездой. А вот что собой представляет большее тело, ученым еще предстоит узнать.
По материалам phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
