Многолетние наблюдения нейтронных звезд выявили слабые отклонения в их пульсации, которые, вероятно, связаны с прохождением длинных гравитационных волн с периодом в годы. Такие колебания могут создавать пары сверхмассивных черных дыр в центрах далеких галактик.
Copyright: Aurore Simonnet, NANOGrav Collaboration.
Массивные тела при движении изгибают пространство-время, формируя гравитационные волны, которые распространяются со скоростью света. С 2015 года исследователи фиксируют эти колебания, порожденные… слияниямиОткрытие гравитационных волн от объектов меньшего масштаба – сверхмассивных черных дыр. В скором времени участники проекта из Европы, Австралии, Индии и Китая опубликуют статьи о полученных результатах, а общая итоговая статья уже… опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
Напомним, предыдущие наблюдения гравитационных волн проводились с помощью лазерно-интерферометрических обсерваторий. Эти инструменты отслеживают малейшие изменения расстояния между зеркалами, установленных далеко друг от друга, вызванные прохождением «ряби пространства-времени». Впрочем, для регистрации длинных волн такие инструменты не подходят. Поэтому авторы новой работы применили иной подход, основанный на… хронометрировании (тайминге) пульсаров.
Пульсары — это вращающиеся нейтронные звезды с мощным магнитным полем. Из полюсов этих звезд выбрасываются узкие потоки излучения, направляемые в сторону наблюдателя из-за вращения. Благодаря этому пульсары проявляются как источники сигнала с фиксированной периодичностью. Отклонения от этой периодичности могут быть связаны с прохождением гравитационных волн.
Пять команд ученых независимо друг от друга вели наблюдения пульсаров. Для этого использовались разные наборы пульсаров и инструменты, включая радиотелескопы обсерваторий Грин-Бэнк, Аресибо и VLA. После полутора десятилетий накопления статистики астрономы сопоставили свои результаты в рамках международной коллаборации NANOGrav. Благодаря этому с большой уверенностью заявили о возможной регистрации длинных гравитационных волн.
Продолжительность этого периода равна годам, в отличие от миллисекунд, характерных для волн, регистрируемых наземными гравитационными обсерваториями. могут бытьСлияние пар сверхмассивных черных дыр в старых и отдаленных галактиках. космических струн».
В совокупности изучено 67 пульсаров Млечного Пути, находящихся от нас на расстоянии до двадцати тысяч световых лет. Выявленные отклонения в их работе оказались малыми, однако обширный массив собранных данных позволил… стандартное отклонениеДостигнуто 3,5-4 сигмы. Это означает, что достоверность наблюдений превышает 99 процентов. Авторы избегают утверждений о полном и окончательном открытии гравитационных волн, так как до пяти сигм, считающихся «золотым стандартом» для подобных наблюдений, еще не удалось достигнуть.