Рекорден брой новооткрити гравитационни вълни променя разбирането за Вселената

Природа

Астрономи откриват рекорден брой гравитационни вълни, което според тях ще хвърли светлина върху еволюцията на Вселената, както и върху живота и смъртта на звездите.

Илюстрация на гравитационни вълни, генерирани от две черни дупки, обикалящи една около друга. Астрономите казват, че 32 от 35-те новооткрити гравитаци...

Илюстрация на гравитационни вълни, генерирани от две черни дупки, обикалящи една около друга. Астрономите казват, че 32 от 35-те новооткрити гравитационни вълни вероятно са резултат от сливане на двойки черни дупки.

© Илюстрация: IStock

Международен изследователски екип от астрономи направи 35 нови наблюдения на гравитационни вълни, което увеличава общия им брой от 2015 г. насам до 90. Учените съобщават, че сред тях има двойка масивни черни дупки, обикалящи една около друга, които са 145 пъти по-тежки от Слънцето.

Гравитационните вълни са вълни в тъканта на пространство-времето, създавани от масивни космически събития, като двойки черни дупки, които се приближават една към друга от разстояние милиарди светлинни години, за да се слеят в една система.

Вълните от тези катаклизмични сблъсъци са открити от гравитационно-вълновата обсерватория на лазерния интерферометър Ligo в САЩ и инструмента Virgo в Италия между ноември 2019 г. и март 2020 г.

Първото откриване на гравитационни вълни, обявено през 2016 г., потвърждава прозрението на Алберт Айнщайн, основаващо се на общата теория на относителността и направено век по-рано.

Изследователят Монаш Шаника Галудадж и сътрудник в OzGrav - австралийския клон на проекта, описва гравитационните вълни като променящ играта „нов прозорец към Вселената“.

От 35 нови открития, 32 вероятно са резултат от сливане на двойки черни дупки, съобщава The Guardian.

Забележителните открития включват две масивни двойки черни дупки, обикалящи една около друга - едната двойка е 145 пъти по-тежка от Слънцето, а другата 112 пъти. Също така, учените откриват и "лека" двойка черни дупки с обща маса само 18 пъти по-голяма от тази на нашата звезда.

Смята се, че две от 35-те открития произхождат от неутронна звезда, сливаща се с черна дупка.

Неутронните звезди са малки, невероятно плътни обекти. Въпреки че тежат около 1,4 пъти повече от масата на Слънцето, те са с размер на град, с радиус от приблизително 15 км, обяснява проф. Сюзън Скот от Австралийския национален университет, която участва в откритието.

Скот казва, че новите открития помагат на учените да разберат както еволюцията на Вселената, така и природата на звездните обекти.

Броят на скорошните засичания се увеличава десетократно от момента, когато инструментите Ligo и Virgo за първи път започват да наблюдават гравитационни вълни. Скот отдава това увеличение на усъвършенстването на търсещите инструменти, като например подобряване на мощността на лазера.

„В крайна сметка, когато направим детекторите още по-чувствителни, ще можем да видим всички двойки двоични черни дупки да се събират из цялата вселена“, казва Скот.

„Когато неутронните звезди се сблъскат, те не създават толкова силни гравитационни вълни като черните дупки, защото не са толкова плътни и затова не можем да ги видим поради тяхната отдалеченост“, продължава Скот.

Вероятно в бъдеще астрономите ще могат да откриват гравитационни вълни от звезди от момента, в който се превръщат в свръхнови. „Това ще ни помогне да разберем процеса, когато звездите завършат жизнения си цикъл, разширяват се и след това колабират“, казва Скот.

Анализът на определени свойства на сливанията позволява на учените да определят и как са се образували, каза Галудадж.

„Като погледнем как се върти черна дупка, колко бързо се върти, в коя посока е насочена, това може да ни каже повече за това как е възникнала: дали тези черни дупки са съществували поотделно и в някакъв момент са се срещали. Или дали в началото са били звезди, а след краха си са образували черни дупки, слели са се в двойки, продължавайки да произвеждат тези гравитационни вълни“, казва Галудадж.

Някои от новите открития все още са мистериозни. Изследователите смятат, че 35-тото събитие може да бъде или двойка черни дупки, или сливане между черна дупка с неутронна звезда.

По-лекият обект в това събитие има маса, по-голяма от обичайната за неутронна звезда, но по-малка от тази на черна дупка. „Виждаме функции... които все още не можем да обясним“, казва Галудадж.