Движение черных дыр и других больших объектов в космосе может создавать волны в ткани Вселенной – гравитационные волны. Теперь, спустя 15 лет наблюдений с помощью множества радиотелескопов по всему миру, возможно, нашли доказательства существования фона низкочастотных гравитационных волн, пронизывающих весь космос. Предполагают, что их источником являются события с огромным выделением энергии, например, слияние сверхмассивных черных дыр.
Для использования условных обозначений есть необходимость, так как о данном открытии было сообщено лишь вечером 28 июня международной коллаборацией North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav). Официальный анонс и обсуждение открытия состоятся на пресс-конференции вечером 29 июня в 20:00 по московскому времени, прямую трансляцию которой будут вести. .
НАНОГРАВ и изучение слабых колебаний гравитации.
NANOGrav изучает низкочастотные гравитационные волны. Это колебания в пространстве-времени, распространяющиеся во Вселенной с малой частотой. Их могут создавать высокоэнергетические космические явления, например, слияние сверхмассивных черных дыр или столкновения галактик.
В отличие от высокочастотных гравитационных волн, детектируемых приборами типа… LIGOВирго обнаруживает низкочастотные гравитационные волны (наногерц диапазон) с такой же сложностью, как если бы человек пытался различить отдельные голоса на шумной вечеринке.
Ученые непрерывно разрабатывают новые технологии для поиска, обнаружения и картирования этих объектов. Их открытие может предоставить дополнительную информацию о Вселенной и ее развитии, а также подтвердить и обогатить наши знания об общей теории относительности Эйнштейна.
Отображены существующие и планируемые детекторы гравитационных волн, а также источники, о существовании которых известно, и которые ожидается, что будут производить обнаруживаемые гравитационные волны.
Почему это заняло 15 лет?
Для характеристики этого типа гравитационных волн NANOGrav применяет синхронизацию радиопульсаров (массив синхронизации пульсаров). Пульсары — сильно намагниченные нейтронные звезды, которые регулярно излучают высокоточные радиосигналы. При пересечении пространства между Землей и пульсарами гравитационные волны влияют на время прихода радиосигналов от этих звезд. Точное отслеживание времени прихода сигналов от разных пульсаров в небе позволяет обнаружить низкочастотные гравитационные волны.
В рамках сотрудничества NANOGrav используется обширная сеть радиотелескопов для непрерывного наблюдения за выбранным набором пульсаров по всему небосводу. К ним относятся обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико (ее деятельность прекращена), телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии и Очень большой массив в Нью-Мексико. Затем исследователи анализируют данные, собранные этими радиотелескопами, чтобы выявить любые изменения во времени прихода сигналов от пульсаров. Любое периодическое или последовательное отклонение в наблюдениях может указывать на наличие низкочастотных гравитационных волн.
Для точного обнаружения слабых изменений времени прихода сигналов пульсаров необходим продолжительный период непрерывных наблюдений. В течение 15 лет более 190 ученых из США и Канады с высокой точностью собирали данные, чтобы отслеживать 68 пульсаров. Пульсары действовали как сеть буев в медленном море гравитационных волн.
Результаты проекта NANOGrav опубликуют в статьях, которые выйдут в журнале «Astrophysical Journal Letters». Документ, содержащий сведения о доказательствах существования низкочастотных гравитационных волн.