Распространение гравитационных волн через материю во Вселенной может помочь обнаружить рябь в пространстве-времени, порожденную в момент Большого взрыва. К такому выводу пришли физики Дипен Гарг и Илья Додин из Принстонской лаборатории физики плазмы.
Ученые использовали распространение электромагнитных волн через плазму в качестве модели гравитационных волн, чтобы понять, как они путешествуют через звезды и газ в глубинах космоса. Эти признаки могут обнаружить неуловимые низкочастотные гравитационные волны, порожденные слиянием черных дыр, нейтронных звезд или даже расширением Вселенной за долю секунды после Большого взрыва.
«Мы не можем увидеть раннюю Вселенную напрямую, ведь в этот период не существовало даже фотонов. Но, возможно, мы сможем увидеть ее косвенно, если зафиксируем гравитационные волны с того времени», — говорит физик Дипен Гарг.
Открытие гравитационных волн
Гравитационные волны, возникшие в результате слияния двух черных дыр, были впервые обнаружены в 2015 году на расстоянии 1,4 млрд световых лет. Гравитационные волны, которые впервые предвидел Эйнштейн, похожи на рябь в пруду: само пространство-время растягивается и сжимается вследствие гравитационного коллапса, вызванного массивным событием. Чтобы обнаружить такие гравитационные волны, требуется не телескоп, а сверхточный набор лазеров и зеркал, которые реагируют на искажение пространства-времени.
Но технология ограничена: мы можем обнаруживать лишь гравитационные волны, порожденные малыми черными дырами или нейтронными звездами. Потому другие источники гравитационных волн пока недоступны для нас. Но Гарг и его коллега, физик Илья Додин, в ходе своих исследований синтеза плазмы поняли, что может быть другой способ увидеть эти неуловимые волны.
Новый способ изучения астрономии
Ученые полагаются на плазменный термоядерный синтез. Однажды он может стать альтернативным и чистым источником энергии, который заменит опасную атомную энергетику. Но пока ученые используют плазму для составления модели, описывающей путь электромагнитных волн, проходящих через это вещество. Как оказалось, эксперимент похож на то, как гравитационные волны движутся сквозь материю во Вселенной. Их распространение через материю должно генерировать сигналы, которые можно обнаружить — например, изменение в свете звезд или огромных облаков газа.
Таким образом, можно не только обнаружить скрытые гравитационные волны, но и дать ученым новый инструмент для изучения звезд. К примеру, характеристики светового сигнала, создаваемого гравитационными волнами в звездах, могут изменяться в зависимости от внутренней структуры и плотности светила. Поскольку недра звезд довольно трудно увидеть, волны могут стать новым мощным инструментом в этой области астрономии. Подробно с исследованием можно ознакомиться в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Ранее мы сообщали о том, что радар гравитационных волн поможет увидеть невидимую Вселенную.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
