Большие звезды умирают, создавая вокруг себя огромные, горячие и активные облака плазмы. Эти облака излучают гравитационные волны, и моделирование показывает, что их можно зарегистрировать существующими на Земле детекторами.
С недавних пор астрономы научились регистрировать гравитационные волны — искажения пространства-времени, вызванные движущимися массивными объектами. Пока удается обнаруживать такие деформации, связанные лишь с самыми мощными источниками — слияниямиУченые обнаружили новое перспективное направление — гигантские турбулентные коконы вещества, которые выбрасывает умирающая массивная звезда. 242-й встречеАстрономическое общество Америки. Краткое описание деятельности. рассказывается в пресс-релизе Северо-Западного университета.
В конце жизни самые массивные звезды разрушаются, создавая черную дыру. Внешние слои рассеиваются. Вещество, падающее к центру, сильно ускоряется и нагревается. Часть вещества может быть выброшена наружу, формируя джетыРелятивистские струи — это узкие потоки частиц плазмы, разгоняемые до скоростей близких к скорости света. Джеты проникают в окружающее облако материи. Вследствие этого облако нагревается, расширяется и деформируется, становясь асимметричным. Возникают мощные турбулентные движения. Все эти перемещения масс вызывают гравитационные волны.
Ор Готтлиб и его сотрудники провели моделирование этого процесса и связанных с ним гравитационных волн. Учёные обнаружили, что частоты этих колебаний находятся в диапазоне, доступном для регистрации с помощью существующих детекторов, например, LIGO. Колебания куда менее мощны и стабильны, чем возмущения от слияния чёрных дыр или гравитационных волн. Помимо этого, разные области кокона материи, окружающего умирающую звезду, излучают на разных частотах, что усложняет поиск сигнала. Тем не менее такая работа вполне осуществима в ближайшем будущем.
LIGO до сих пор регистрировал только гравитационные волны от двойных источников, но в будущем сможет обнаруживать и одиночные. «Коконы» – одно из первых мест для такого поиска, считает Ор Готтлиб.