Для наблюдения за пульсарами по всей Галактике и регистрации протяженных, слабо выраженных гравитационных волн астрономы предлагают создать всемирную сеть наземных телескопов.
Ученые планируют использовать Млечный Путь как огромную обсерваторию для изучения гравитационных волн, которые превышают возможности существующих наземных приборов. Гравитационные волны — «искривления пространства-времени» — возникают в результате космических катаклизмов, например, слияния черных дыр или нейтронных звезд. В 2016 году обсерватории LIGO и Virgo впервые зафиксировали подобное событие. С тех пор нам удается наблюдать их все чаще.
Теоретически Вселенную пронизывают и более слабые волны, которые едва заметно создают слабый гравитационный шум. Их невозможно обнаружить на LIGO или Virgo: одна такая волна может проходить сквозь Землю в течение многих лет, оставаясь незамеченной. Участники совместного американско-канадского проекта NANOGrav предлагают использовать для этой цели иной метод — измерение времени (тайминг) пульсаров. Они рассказывают о нем в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.
Целью нового проекта является формирование глобальной международной сети телескопов International Pulsar Timing Array (IPTA), предназначенной для наблюдения за излучением удаленных пульсаров Млечного Пути. Эти объекты – удаленные, быстро вращающиеся нейтронные звезды, излучающие мощные, узконаправленные потоки энергии. В процессе вращения эти лучи попадают в поле зрения наблюдателя через регулярные промежутки времени, что приводит к их высокопериодичному пульсированию.
Прохождение гравитационной волны должно незначительно, на несколько наносекунд, изменять время регистрации этих вспышек. Следовательно, точное отслеживание времени пульсаций далеких пульсаров, в теории, позволит выявить гравитационно-волновой фон Галактики. Это подтверждается предварительными результатами проекта NANOGrav. В ходе эксперимента ученые наблюдают за 45 пульсарами на протяжении нескольких лет и уже зафиксировали признаки небольших изменений в их периодичности.
Несмотря на это, имеющихся данных недостаточно для окончательных заключений. Поэтому астрономы заявили о планах по созданию IPTA — сети инструментов, предназначенных для регистрации подобных отклонений у значительного числа пульсаров. «Выявление гравитационно-волнового фона станет важным достижением, но лишь началом пути, — добавляет По словам Джозефа Саймона, одного из разработчиков проекта IPTA, следующим шагом будет выявление источников этих сигналов, после чего можно будет узнать много нового о Вселенной».