Используя телескоп MeerKAT в Южной Африке, группа исследователей из Австралии создала самую подробную карту гравитационных волн во Вселенной. Потребовалось не одно, а целых три исследования, чтобы выделить невероятные детали этой уникальной космической карты.
Одним из самых интересных результатов исследования карты является обнаружение мощного сигнала, свидетельствующего о росте гравитационных волн из-за слияния сверхмассивных черных дыр.
«Исследование выявило дополнительные доказательства сигналов гравитационных волн, исходящих от слияния сверхмассивных черных дыр, зафиксировав сигнал сильнее, чем аналогичные глобальные эксперименты, и всего за одну треть времени», — отмечают авторы исследования.
Обнаружение гравитационных волн с помощью пульсаров
MeerKAT в настоящее время является самым мощным и чувствительным действующим радиотелескопом в мире. Авторы исследования использовали его как часть массива пульсарной синхронизации для изучения вращающихся нейтронных звезд, которые испускают радиоимпульсы.
Эти быстро вращающиеся звезды, известные как пульсары, производят радиосигналы настолько постоянные, что их пульсации столь же точны, как атомные часы на Земле. Флуктуация этих сигналов, вызванная невидимой рябью в пространстве-времени, указывает на присутствие гравитационных волн .
Массив пульсарных часов похож на гигантскую космическую часовую сеть. Он использует чрезвычайно точные сигналы от пульсаров — вращающихся нейтронных звезд, которые испускают регулярные радиоимпульсы — для обнаружения крошечных всплесков в пространстве и времени, называемых гравитационными волнами.
Этот метод особенно полезен для обнаружения очень низкочастотных гравитационных волн, подобных тем, которые создаются сверхмассивными черными дырами, сливающимися на расстоянии миллиардов световых лет.
«То, что мы видим, намекает на гораздо более динамичную и активную вселенную, чем мы ожидали. Мы знаем, что где-то сливаются сверхмассивные черные дыры, но теперь мы начинаем спрашивать: где они и сколько их там?» — сказал Мэтт Майлз, ведущий автор двух статей и научный сотрудник-постдок в Технологическом университете Суинберна в Австралии .
Что показывает карта?
Гравитационные волны — это просто рябь в пространстве-времени, вызванная ускорением массивных объектов, таких как сталкивающиеся черные дыры или нейтронные звезды . Поскольку они не являются частью электромагнитного спектра, они невидимы и не обнаруживаются обычными электромагнитными телескопами.
Эта «самая подробная» карта гравитационных волн раскрывает несколько интересных деталей, которые ранее были неизвестны. Например, они обнаружили аномалию, локализованный источник гравитационных волн в определенном направлении.
«Наличие этой горячей точки может указывать на наличие отдельного источника гравитационных волн, например, пары черных дыр, масса которых в миллиарды раз превышает массу нашего Солнца», — считает Ровина Натан, один из авторов исследования и аспирант Университета Монаша.
Информация, полученная с этой карты, может помочь учёным понять происхождение сверхмассивных черных дыр и механизмы, которые приводят к их слиянию. Кроме того, исследователи продолжат изучать данные MeerKAT, чтобы найти другие источники гравитационных волн.
Узнайте как взгляд в будущее