На данный момент не разработано методов непосредственного изучения процессов, протекающих в недрах Солнца. Только гравитационные волны, излучаемые пульсарами, способны преодолеть солнечную поверхность, и когда мы овладеем технологией их регистрации, мы сможем увидеть внутреннюю структуру нашей звезды.
Солнечное излучение не может проникать сквозь нашу звезду. Она обладает такой высокой плотностью, что даже фотоны, генерируемые в ее недрах, перемещаются к поверхности в течение сотен тысяч лет. В связи с этим, единственный способ узнать, что происходит внутри, заключается в астросейсмология — изучение колебаний, распространяющихся через звездную плазму. Более перспективным направлением, по мнению некоторых специалистов, является гравитационная астрономия. Японские ученые изучили такую возможность и представили результаты в своей статье выложена в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.
В отличие от традиционных телескопов, которые фиксируют излучение в широком спектре – от гамма-лучей до радиоволн, гравитационные интерферометры обнаруживают незначительные колебания пространства-времени, порождаемые различными космическими событиями. Первые гравитационные волны были обнаружены только несколько лет назад, и эта область до сих пор остается на ранних этапах своего развития. Существующие инструменты способны заметить волны лишь от наиболее мощных источников, таких как сливающиеся черные дыры или нейтронные звезды.
Однако подобные колебания способны генерировать и другие объекты, такие как нейтронные звезды. Если на поверхности такой звезды присутствует « горы» — незначительные дефекты, высота которых, скорее всего, не превышает нескольких миллиметров, — и этого уже достаточно для генерации гравитационных волн при быстром вращении. Предсказывается, что будущие интерферометры смогут фиксировать эти волны и обнаружат галактику, содержащую множество подобных источников. По данным авторов новой работы, на сегодняшний день известно около 500 пульсаров, которые могут выполнять эту функцию, и три из них периодически скрываются от наблюдения Солнцем.
Гравитационные волны, генерируемые этими пульсарами, способны распространяться через звезду, претерпевая искажения под воздействием ее массы. Это открывает возможность изучения внутренних областей Солнца, «видимых» благодаря гравитационному воздействию. Рюити Такахаши (Ryuichi Takahashi) и его коллеги, используя данные о трех пульсарах, быстро вращающихся вокруг своей оси (J1022+1001, J1730-2304 и J1745-23), которые периодически затмеваются светом звезды, продемонстрировали, как их гравитационный сигнал может изменяться в зависимости от распределения массы внутри Солнца. По мнению ученых, подобный анализ позволит с высокой точностью определить области солнечных недр, характеризующиеся различной плотностью.
Вероятно, не только три пульсара являются источниками гравитационных волн; существует большая вероятность, что за нашей звездой находятся сотни подобных объектов, которые в разное время оказываются позади нас. Осталось разработать интерферометры нового поколения, способные зафиксировать эти сигналы. Напомним, в Европе уже запланировано строительство такой обсерватории, а некоторые астрономы предлагают использовать целую сеть наземных инструментов для регистрации самых длинных и слабых гравитационных волн.