Ученые доказали существование фоновых гравитационных волн

Ученые из разных уголков Земли сообщают, что смогли доказать существование фоновых гравитационных волн. Они поступают от слияния сверхмассивных черных дыр далеко за пределами нашего восприятия. Открыть их удалось с помощью миллисекундных пульсаров.

Милисекундные пульсары рассказали, что фоновые гравитационные волны существуют
Милисекундные пульсары рассказали, что фоновые гравитационные волны существуют. Источник: Aurore Simonnet для NANOGrav Collaboration

Сенсационное заявление о фоновых гравитационных волнах

Вечером 28 июня ученые со всего мира синхронно сделали заявление, которого научное сообщество ждало 10 лет. Они доказали существование фоновых гравитационных волн. Статьи об этом опубликовали ученые из Индии, Китая, Европы и Австралии.

До сих пор гравитационные волны наблюдались только от слияния обычных черных дыр. Это достаточно нечастое явление, при котором образуется волна искривления пространства. Они настолько слабые, что их фиксируют только специальные детекторы, такие как LIGO и VIRGO.

Однако теория предполагает, что гравитационные волны должны проходить сквозь нашу планету постоянно. Их порождают слияния сверхмассивных черных дыр. Сами по себе эти события невероятно редкостные, но в космосе их очень много. И даже галактик, в которых эти черные дыры находятся, мы не видим, искривления пространства от них все равно путешествуют сквозь Вселенную неограниченно.

Проблема лишь в том, что они чрезвычайно слабые. Заметить их наземными средствами, даже по тому, как отклоняется лазерный луч на дистанции в километры, невозможно. И именно это до сих пор мешало открытию этих колебаний.

Как совершили открытие

Однако в космосе есть источники излучения, которые значительно лучше подходят для того, чтобы увидеть даже такие небольшие колебания пространства. Речь идет о миллисекундных пульсарах. Эти нейтронные звезды вращаются настолько быстро, что их полюса, из которых вырываются потоки излучения, оказываются повернутыми к Земле раз в несколько миллисекунд. И этот период остается практически неизменным тысячелетиями.

Ученые давно предлагали использовать миллисекундные пульсары для того, чтобы найти фоновые гравитационные волны. Ведь пока сигнал от пульсара летит к Земле, он тысячи лет находится в космическом пространстве. И если на его пути встречаются гравитационные волны, они меняют время прибытия сигнала, и мы видим нарушение цикла.

Именно это явление и удалось наблюдать ученым. Используя различные радиотелескопы, такие как ныне разрушенная обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико, обсерватория Грин Бэнк в Западной Вирджинии, Очень большой массив Карла Г. Янского в Нью-Мексико и Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME), они собирали данные о времени этих импульсов ежемесячно в течение 15 лет.

Затем исследователи вычислили разницу между фактическим временем прибытия импульсов и их прогнозируемым временем прибытия, которую они смогли оценить с точностью до 1 микросекунды, что сопоставимо с измерением расстояния до Луны с точностью до тысячной доли миллиметра.

После чего ученые снова взялись наблюдать те же пульсары и нашли отклонения в их сигналах, которые нельзя объяснить газом и пылью, находящимися в межзвездном пространстве. Породить их могли только фоновые гравитационные волны.

Из-за чего шум?

На первый взгляд, может показаться, что эта новость не такая уж и сенсационная. Однако на самом деле открытие подтверждает целый ряд чрезвычайно важных теорий, которые описывают Вселенную вокруг нас: от теории относительности до теории Большого взрыва.

Однако больше всего ученых в этом плане интересует проблема «последнего парсека». Как известно, черные дыры искривляют не только пространство, но и время. Поэтому когда два объекта из числа тех, что мы называем сверхмассивными, сближаются на расстояние менее 10 св. лет, это искривление становится настолько сильным, что время почти не замирает.

Поэтому некоторые ученые утверждают, что сверхмассивные черные дыры на самом деле никогда не сливаются, ведь непосредственно этот процесс до сих пор не удавалось наблюдать. Однако все теории эволюции Вселенной предполагают, что это все же должно происходить каким-то образом.

Новое открытие пока не дает понимания того, как именно решается проблема «последнего парсека». Однако сомневаться в том, что сверхмассивные черные дыры его таки каким-то образом преодолевают, теперь не приходится.

По материалам www.space.com.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Прочь из Млечного Пути: найдена ближайшая к Земле гиперскоростная звезда
Опасный случай декомпрессии на МКС вызвал переполох в радиоэфире
Беспрецедентное разрешение: cпутник компании Maxar сфотографировал МКС и Starliner
Интерактивная карта «Жнива надії» поможет украинским аграриям
Человек, который показал нам Солнечную систему: глава миссии Voyager Эд Стоун умер в возрасте 88 лет
Кратковременные космические путешествия не вредят здоровью человека
Образцы с обратной стороны Луны прибудут на Землю 25 июня
Космический телескоп Hubble раскрыл тайну взрыва 40-летней давности
На корабле Starliner обнаружена новая утечка гелия
Лунная станция стала на шаг ближе к запуску